Uno studio dimostra che questa devastante malattia può insorgere anche in assenza di prioni infettivi.
Per decenni, la malattia della mucca pazza è stata compresa principalmente attraverso un’unica, terrificante teoria: una normale proteina cerebrale può ripiegarsi in modo errato, diventare infettiva e innescare una reazione a catena di danni. Una nuova ricerca condotta dall’Università dell’Alberta suggerisce che questa spiegazione potrebbe essere incompleta.
Lo studio ha rilevato che danni cerebrali simili a quelli causati dalle malattie da prioni possono verificarsi anche in assenza di prioni infettivi. Al contrario, l’infiammazione cronica innescata dal lipopolisaccaride (LPS), una potente endotossina batterica, sembra essere in grado di causare da sola alterazioni neurodegenerative simili.
Le malattie da prioni si sviluppano solitamente quando le normali proteine del cervello si ripiegano in modo anomalo, assumendo forme infettive. Questo processo rimane fondamentale in malattie come l’encefalopatia spongiforme bovina (BSE), meglio nota come malattia della mucca pazza. Tuttavia, il nuovo studio evidenzia un problema biologico più ampio, in cui l’infiammazione potrebbe contribuire a causare danni al cervello prima ancora che i prioni infettivi entrino in gioco.
“Questo studio mette in discussione la teoria prevalente secondo cui queste malattie cerebrali sarebbero causate esclusivamente da prioni o da proteine mal ripiegate simili“, afferma Burim Ametaj, immunobiologo nutrizionale presso la Facoltà di Scienze Agrarie, Biologiche e Ambientali e autore principale dello studio.
La ricerca suggerisce che la neurodegenerazione potrebbe dipendere da diversi processi interagenti piuttosto che da un singolo fattore scatenante. L’infiammazione sembra indebolire le difese del cervello, sovraccaricare le cellule, favorire il ripiegamento anomalo delle proteine e innescare una risposta immunitaria eccessiva che aggrava ulteriormente il danno.
“Tutti e tre i processi si influenzano a vicenda, il che significa che dobbiamo concentrarci sull’infiammazione e sulla salute del sistema immunitario, non solo sulle proteine mal ripiegate”,
Un nuovo indizio su una devastante epidemia
I risultati potrebbero contribuire a spiegare un aspetto irrisolto della crisi della malattia della mucca pazza nel Regno Unito, che ha devastato l’industria zootecnica negli anni ’80 e ’90. Più di 160 persone morirono dopo aver consumato carne bovina infetta e oltre quattro milioni di bovini furono abbattuti.
Secondo Ametaj, le endotossine presenti nei mangimi di origine animale somministrati al bestiame potrebbero aver contribuito alla diffusione o alla gravità dell’encefalopatia spongiforme bovina (BSE). Lo studio ha rilevato alti livelli di contaminazione da LPS nella farina di carne e ossa, nella farina di sangue e nel sego, i tipi di mangime implicati nell’epidemia.
Nei modelli murini, l’LPS da solo, iniettato sottocute, ha causato sintomi cerebrali spongiformi nel 40% dei casi. Questi sintomi producono l’aspetto tissutale “bucoso” osservato nell’encefalopatia spongiforme bovina (BSE) e nelle malattie correlate. Quando l’LPS è stato combinato con proteine mal ripiegate create in laboratorio, la percentuale è salita al 50%. In entrambi i casi, si sono manifestati danni simili a quelli dell’Alzheimer anche in assenza del prione infettivo naturale responsabile della BSE.
Lo studio ha inoltre rilevato che, in presenza di una vera e propria malattia da prioni come l’encefalopatia spongiforme bovina (BSE), l’infiammazione indotta dal lipopolisaccaride (LPS) aggravava drasticamente il danno cerebrale, portando a una mortalità del 100% entro 200 giorni dall’infezione.
Lo studio potrebbe anche offrire una possibile spiegazione del perché Inghilterra e Galles abbiano registrato un numero di casi di BSE di gran lunga superiore a quello della Scozia. Ametaj indica le differenze nelle pratiche di trasformazione utilizzate per la produzione di mangimi per il bestiame.
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“Per ridurre i costi, gli stabilimenti in Inghilterra e Galles hanno eliminato dal processo produttivo una sostanza fondamentale chiamata esano. Questo solvente era essenziale non solo per l’estrazione del grasso, ma anche per sciogliere e rimuovere l’LPS dalla farina di carne e ossa“.
“Al contrario, gli impianti di trasformazione scozzesi hanno mantenuto la fase di trattamento con esano e, potenzialmente per questo motivo, hanno registrato un numero nettamente inferiore di casi di BSE, un fatto noto da tempo ma mai spiegato in modo sistematico“, osserva.
Ametaj osserva che l’esposizione cronica a mangimi contaminati potrebbe essersi combinata con altri fattori di rischio nelle vacche da latte. Le diete ad alto contenuto di cereali subito dopo il parto e l’aumento della permeabilità intestinale possono favorire l’infiammazione sistemica, che a sua volta può contribuire a creare le condizioni per le malattie neurodegenerative.
“Questo suggerisce che l’esclusione della fase di trattamento con esano abbia lasciato mangime contaminato, che potrebbe innescare autonomamente la neurodegenerazione, spiegando perché l’epidemia di BSE abbia seguito lo schema geografico che ha osservato“.
Implicazioni per le malattie umane
Secondo Ametaj, i risultati potrebbero avere conseguenze pratiche per l’alimentazione del bestiame e la sicurezza alimentare. Se la contaminazione da endotossine può aggravare o contribuire a scatenare danni cerebrali simili a quelli causati dai prioni, allora le pratiche di trasformazione dei rifiuti e il monitoraggio dei mangimi rimangono misure di sicurezza fondamentali.
“Le lezioni apprese dalle epidemie di BSE in merito a processi di trasformazione adeguati e a una maggiore sicurezza dei mangimi rimangono attuali. La strada per la prevenzione è chiara: mantenere le fasi di rimozione delle endotossine e monitorare la contaminazione. Qualsiasi sistema di alimentazione industriale che non controlli questo aspetto potrebbe creare le condizioni per la neurodegenerazione”.
Ametaj è inoltre “cautamente ottimista” sul fatto che questo lavoro possa contribuire a orientare la ricerca sulle malattie neurodegenerative umane, tra cui l’Alzheimer e il Parkinson. Il collegamento non implica l’affermazione che le endotossine causino tutte queste malattie. Piuttosto, suggerisce che l’infiammazione e le tossine batteriche potrebbero essere un elemento modificabile di un quadro molto più ampio.
“Questo apre le porte a un intero ventaglio di strumenti terapeutici antinfiammatori. Sono state riscontrate endotossine batteriche nel cervello dei pazienti affetti da Alzheimer, quindi i fattori di rischio che riducono la demenza – esercizio fisico, diete antinfiammatorie, salute intestinale, salute metabolica – potrebbero agire in parte riducendo il carico di endotossine“.
“Queste malattie sono complesse, ma se l’esposizione all’endotossina contribuisce anche solo al 20-30% dei casi, il controllo di questo fattore di rischio modificabile potrebbe salvare milioni di persone“, aggiunge Ametaj. “Potremmo prevenire alcune malattie neurodegenerative nello stesso modo in cui preveniamo le malattie cardiache, gestendo i fattori di rischio infiammatori nel corso della vita.”
“In un settore in cui le speranze erano scarse, questo è importante”.
Riferimento: International Journal of Molecular Sciences .