Il fenolo, un composto naturale abbondantemente presente in piante come il basilico, potrebbe offrire protezione contro la patologia cerebrale del morbo di Alzheimer.
Un team guidato dall’Università della Florida del Sud scopre che il composto fencolo ha lo stesso effetto benefico dei metaboliti derivati dall’intestino nel ridurre l’amiloide-beta neurotossico nel cervello.
“Il fenolo, un composto naturale abbondante in alcune piante, tra cui il basilico, può aiutare a proteggere il cervello dalla patologia del morbo di Alzheimer”, suggerisce uno studio preclinico condotto dai ricercatori dell’University of South Florida Health (USF Health).
Il nuovo studio, pubblicato il 5 ottobre 2021 su Frontiers in Aging Neuroscience, ha scoperto un meccanismo di rilevamento associato al microbioma intestinale che spiega come il fenolo riduca la neurotossicità nel cervello dei malati di Alzheimer.
Nuove prove indicano che gli acidi grassi a catena corta (SCFA), metaboliti prodotti dai batteri intestinali benefici e principale fonte di nutrimento per le cellule del colon, contribuiscono alla salute del cervello. L’abbondanza di SCFA è spesso ridotta nei pazienti anziani con lieve deterioramento cognitivo e malattia di Alzheimer, la forma più comune di demenza. Tuttavia, il modo in cui questa diminuzione degli SCFA contribuisca alla progressione della malattia di Alzheimer rimane in gran parte sconosciuto.
Gli SCFA derivati dall’intestino che viaggiano attraverso il sangue fino al cervello possono legarsi e attivare il recettore degli acidi grassi liberi 2 (FFAR2), una molecola di segnalazione cellulare espressa sulle cellule cerebrali chiamate neuroni.
Una nuova scoperta sulla neuroprotezione dall’Alzheimer
“Il nostro studio è il primo a scoprire che la stimolazione del meccanismo di rilevamento FFAR2 da parte di questi metaboliti microbici (SCFA) può essere utile per proteggere le cellule cerebrali dall’accumulo tossico della proteina beta-amiloide (Aβ) associata al morbo di Alzheimer”, ha affermato il ricercatore principale Hariom Yadav, PhD, Professore di neurochirurgia e riparazione cerebrale presso l’USF Health Morsani College of Medicine, dove dirige l’USF Center for Microbiome Research.
Una delle due patologie distintive del morbo di Alzheimer è la formazione di depositi induriti di Aβ che si aggregano tra le cellule nervose formando placche di proteina amiloide nel cervello. L’altra è la formazione di grovigli neurofibrillari di proteina tau all’interno delle cellule cerebrali. Queste patologie contribuiscono alla perdita e alla morte dei neuroni, che a loro volta causano l’insorgenza del morbo di Alzheimer, una malattia neurodegenerativa caratterizzata da perdita di memoria, capacità di pensiero e altre capacità cognitive.
Il Dott. Yadav e i suoi collaboratori approfondiscono i meccanismi molecolari per spiegare come le interazioni tra il microbioma intestinale e il cervello possano influenzare la salute del cervello e il declino cognitivo correlato all’età. “In questo studio“, ha affermato il Dott. Yadav, “il team di ricerca si è prefissato di scoprire la funzione “precedentemente sconosciuta” di FFAR2 nel cervello“.
L’inibizione di FFAR2 aumenta il rischio di Alzheimer
I ricercatori hanno innanzitutto dimostrato che l’inibizione del recettore FFAR2 (bloccando così la sua capacità di “percepire” gli SCFA nell’ambiente esterno alla cellula neuronale e di trasmettere la segnalazione all’interno della cellula) contribuisce all’accumulo anomalo della proteina Aβ, causando la neurotossicità legata al morbo di Alzheimer.
Hanno quindi eseguito uno screening virtuale su larga scala di oltre 144.000 composti naturali per individuare potenziali candidati in grado di imitare lo stesso effetto benefico degli SCFA prodotti dal microbiota nell’attivazione della segnalazione FFAR2. “Identificare un composto naturale alternativo agli SCFA per colpire in modo ottimale il recettore FFAR2 sui neuroni è importante, poiché le cellule dell’intestino e di altri organi consumano la maggior parte di questi metaboliti microbici prima che raggiungano il cervello attraverso la circolazione sanguigna”, ha osservato il Dott. Yadav.
Fenchol emerge come il candidato più promettente
Il team del Dott. Yadav ha ristretto la selezione dei 15 principali composti candidati a quello più potente. Il Fenchol, un composto di origine vegetale che conferisce al basilico il suo profumo aromatico, si è dimostrato il migliore nel legarsi al sito attivo del recettore FFAR per stimolarne la segnalazione.
Ulteriori esperimenti su colture di cellule neuronali umane, così come su Caenorhabditis (C.) elegans (verme) e modelli murini di malattia di Alzheimer, hanno dimostrato che il fencolo riduceva significativamente l’accumulo eccessivo di Aβ e la morte dei neuroni stimolando la segnalazione FFAR2, il meccanismo di rilevamento del microbioma. Quando i ricercatori hanno esaminato più attentamente il modo in cui il fencolo modula la neurotossicità indotta da Aβ, hanno scoperto che il composto riduceva le cellule neuronali senescenti, note anche come cellule “zombie”, comunemente presenti nei cervelli affetti da patologia di Alzheimer.
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Cellule zombi e il potere di Fenchol di combattere la senescenza
“Le cellule zombie smettono di replicarsi e muoiono lentamente. Nel frattempo”, ha affermato il Dott. Yadav, “si accumulano negli organi malati e invecchiati, creano un ambiente infiammatorio dannoso e inviano segnali di stress o morte alle cellule sane vicine, che alla fine si trasformano a loro volta in cellule zombie dannose o muoiono. Il Fenchol agisce effettivamente sui due meccanismi correlati della senescenza e della proteolisi“, ha affermato il Dott. Yadav a proposito dell’intrigante risultato dello studio preclinico. “Riduce la formazione di cellule neuronali zombie semi-morte e aumenta anche la degradazione della beta-amiloide (non funzionante), in modo che la proteina amiloide venga eliminata dal cervello molto più velocemente”.
Prima di iniziare a mettere tanto basilico nel sugo per spaghetti o in qualsiasi altro alimento per prevenire la demenza, sono necessarie ulteriori ricerche, anche sugli esseri umani.
Nell’esplorare il fenolo come possibile approccio per il trattamento o la prevenzione della patologia di Alzheimer, il team di USF Health cercherà di rispondere a diverse domande. “Una domanda fondamentale è se il fenolo assunto nel basilico stesso sia più o meno bioattivo (efficace) rispetto all’isolamento e alla somministrazione del composto in una pillola“, ha affermato il Dott. Yadav. “Vogliamo anche sapere se una dose elevata di basilico o fenolo, somministrata tramite spray nasale, rappresenti un modo più rapido per far entrare il composto nel cervello”.
Riferimento: Frontiers in Aging Neuroscience