Il trattamento elimina l’accumulo di proteine dannose legate al morbo di Alzheimer
Gli scienziati dell’Università della California, Irvine, hanno scoperto un potenziale approccio non farmacologico che rivitalizza le cellule cerebrali invecchiate e rimuove l’accumulo di proteine dannose collegato al morbo di Alzheimer.
I loro risultati, pubblicati sulla rivista GeroScience, descrivono come due composti naturali, la nicotinamide (una forma di vitamina B3) e l’epigallocatechina gallato (un antiossidante presente nel tè verde), aiutino a ripristinare la guanosina trifosfato, una molecola chiave che alimenta la produzione di energia nelle cellule cerebrali. Negli esperimenti di laboratorio sui neuroni, questo trattamento non solo ha invertito il declino cellulare legato all’età, ma ha anche migliorato la capacità delle cellule di eliminare i cluster di proteine amiloidi, una caratteristica distintiva dell’Alzheimer.
I ricercatori hanno utilizzato un sensore fluorescente geneticamente codificato chiamato GEVAL per monitorare i livelli di guanosina trifosfato vivo nei neuroni di topi anziani affetti da Alzheimer. Hanno scoperto che i livelli di GTP libero diminuivano con l’età, in particolare nei mitocondri, i centri energetici delle cellule, portando a una compromissione dell’autofagia, il processo mediante il quale le cellule eliminano i componenti danneggiati.
Invertire il declino cellulare
Ma quando i neuroni invecchiati sono stati trattati per sole 24 ore con nicotinamide ed epigallocatechina gallato, i livelli di GTP sono stati ripristinati a quelli tipicamente osservati nelle cellule più giovani. Questo ripristino ha innescato una cascata di benefici: miglioramento del metabolismo energetico; attivazione di GTPasi chiave coinvolte nel traffico cellulare, Rab7 e Arl8b ed efficiente eliminazione degli aggregati di beta-amiloide. Anche lo stress ossidativo, un altro fattore che contribuisce alla neurodegenerazione, è stato ridotto.
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Astratto
Il declino dei livelli bioenergetici neuronali correlato all’età può limitare il traffico vescicolare e la clearance autofagica di organelli e proteine danneggiati. La deplezione di ATP correlata all’età avrebbe un impatto sulla cognizione dipendente dall’omeostasi ionica, ma i limiti della proteostasi alimentata dal GTP sono meno chiari. Abbiamo utilizzato neuroni isolati da topi modello di Alzheimer 3xTg-AD invecchiati e un nuovo sensore fluorescente per GTP geneticamente codificato (GEVAL) per valutare i livelli di GTP vivo in situ. Riportiamo una riduzione dipendente dall’età nelle misurazioni raziometriche dei livelli di GTP libero/legato nei neuroni ippocampali viventi. Il GTP libero colocalizzato nei mitocondri diminuiva con l’età, accompagnato dall’accumulo di strutture vescicolari marcate con GTP libero. La dipendenza energetica dell’autofagia è stata dimostrata dalla deplezione di GTP con stimolazione con rapamicina, mentre l’inibizione dell’autofagia con bafilomicina aumentava i livelli di GTP. L’integrazione di neuroni invecchiati per ventiquattro ore con il precursore del NAD+, nicotinamide, e il modulatore redox di Nrf2, EGCG, ha ripristinato i livelli di GTP a livelli giovanili e ha mobilitato l’endocitosi e il consumo lisosomiale per l’autofagia tramite le rispettive GTPasi Rab7 e Arl8b. Questa mobilizzazione vescicolare ha promosso la clearance degli aggregati intraneuronali di Aβ, migliorato la vitalità e ridotto la nitrazione ossidativa delle proteine nei neuroni modello di AD. I nostri risultati rivelano deficit energetici di GTP neuronali correlati all’età e all’AD che compromettono l’autofagia e l’endocitosi. I deficit di GTP sono stati risolti da un precursore esterno del NAD+ insieme a un modulatore redox di Nrf2, il che suggerisce un percorso traslazionale”.
Abstract grafico
“Questo studio evidenzia il GTP come una fonte di energia precedentemente sottovalutata che guida le funzioni cerebrali vitali“, ha affermato Brewer. “Integrando i sistemi energetici del cervello con composti già disponibili come integratori alimentari, potremmo aprire una nuova strada per il trattamento del declino cognitivo legato all’età e del morbo di Alzheimer“.
Ha avvertito: “Sarà necessario ulteriore lavoro per trovare il modo migliore per somministrare questo trattamento, poiché un recente studio clinico che ha coinvolto ricercatori dell’UC Irvine ha dimostrato che la nicotinamide orale non è molto efficace a causa dell’inattivazione nel flusso sanguigno“.
Riferimento:GeroScience