Come l’esercizio genera nuovi neuroni e migliora la cognizione nell’Alzheimer

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Uno studio condotto dal team di ricerca del Massachusetts General Hospital (MGH) rileva che la neurogenesi – che induce la produzione di nuovi neuroni – nella struttura del cervello in cui le memorie sono codificate, può migliorare la funzione cognitiva in un modello murino del morbo di Alzheimer. L’ indagine mostra che  l’esercizio fisico può “ripulire” l’ambiente infiammatorio presente nel cervello, permettendo alle nuove cellule nervose di sopravvivere e prosperare e migliorare la cognizione nei topi modello di Alzheimer.

“Nel nostro studio abbiamo dimostrato che l’esercizio fisico è uno dei modi migliori per attivare la neurogenesi e quindi, calcolando gli eventi molecolari e genetici coinvolti, abbiamo determinato come imitare gli effetti benefici dell’esercizio attraverso la terapia genica e gli agenti farmacologici”, dice Rudolph Tanzi, Direttore dell’unità di ricerca sull’invecchiamento e la genetica, Vicepresidente del dipartimento di neurologia e co-Direttore dell’ Henry and Alison McCance Center for Brain Health presso MGH e autore principale dell’articolo pubblicato su Science.

L’autore principale, Se Hoon Choi, della Genetics and Aging Research Unit aggiunge: “Non abbiamo ancora i mezzi per raggiungere in sicurezza gli stessi effetti nei pazienti, ma abbiamo già determinato i target precisi di proteine ​​e geni per lo sviluppo di trattamenti”.

( Vedi anche: Gli scienziati si avvicinano al rallentamento della progressione dell’ Alzheimer).

La  neurogenesi adulta di nuovi neuroni che si verifica dopo il periodo embrionale e, in alcuni animali, neonatale, si verifica nell’ippocampo e in un’altra struttura del cervello chiamata striato. Mentre la neurogenesi dell’ippocampo adulto è essenziale per l’apprendimento e la memoria, il modo in cui il processo influenza condizioni neurodegenerative come il morbo di Alzheimer non è stato ben compreso. Il team MGH si è proposto di studiare come la compromissione della neurogenesi nell’ippocampo adulto (AHN) contribuisse alla patologia e alla funzione cognitiva del morbo di Alzheimer in un modello murino e se l’AHN in aumento potesse ridurre i sintomi.

Gli esperimenti hanno dimostrato che l’ AHN poteva essere indotta nel modello sia dall’esercizio fisico sia dal trattamento con farmaci e terapia genica che promuoveva la nascita di cellule progenitrici neurali. I test comportamentali sugli animali hanno rivelato tuttavia, limitati benefici cognitivi negli animali nei quali la neurogenesi era stata indotta farmacologicamente e geneticamente. Ma gli animali nei quali l’AHN era indotta dall‘esercizio mostravano migliori prestazioni cognitive e ridotti livelli di beta-amiloide.

“Sebbene l’AHN indotta dall’esercizio abbia migliorato la cognizione nei topi modello di Alzheimer attivando la neurogenesi, ottenere quel risultato usando la terapia genica e i farmaci non ha aiutato”, spiega Tanzi. “Questo perché i neuroni appena nati, indotti dai farmaci e dalla terapia genica, non erano in grado di sopravvivere nelle regioni cerebrali già devastate dalla patologia dell’Alzheimer, in particolare la neuroinfiammazione, quindi ci siamo chiesti in che cosa si differenzia la neurogenesi indotta dall’esercizio fisico”.

Choi afferma: “Abbiamo scoperto che la differenza principale era che l’esercizio ha attivato anche la produzione di fattore neurotrofico derivato dal cervello o BDNF, noto per essere importante per la crescita e la sopravvivenza dei neuroni, creando un ambiente cerebrale più ospitale per i nuovi neuroni. Combinando farmaci e terapia genica che hanno indotto sia la neurogenesi sia l’aumento della produzione di BDNF, siamo stati in grado di simulare con successo gli effetti dell’esercizio sulla funzione cognitiva “. Choi è un assistente Professore di Neurologia presso la Harvard Medical School (HMS).

Tanzi aggiunge: “La lezione appresa è stata che non è sufficiente attivare solo la nascita di nuove cellule nervose, bisogna contemporaneamente “ripulire” l’ambiente in cui nascono i neuroni per assicurarsi che le nuove cellule sopravvivano e prosperino. Possiamo riuscirci perchè abbiamo trovato il modo di imitare quegli effetti cognitivi benefici mediante l’applicazione di farmaci e terapia genica che simultaneamente attivano la neurogenesi e la produzione di BDNF “.

In un’altra parte dello studio, i ricercatori hanno scoperto che il blocco della neurogenesi nei giovani topi di Alzheimer poco dopo la nascita ha portato a deficit cognitivi più pronunciati in seguito nella vita.

 “Esploreremo in seguito se promuovere in modo sicuro la neurogenesi nei pazienti con Alzheimer aiuterà ad alleviare i sintomi della malattia e se farlo in individui sani già prima nella vita, può aiutare a prevenire i sintomi più tardi”, dicono Tanzi, Joseph P.  e Rose F. Kennedy , Professor of Neurology presso HMS. “Siamo molto entusiasti di indagare ora su come implementare le nostre nuove scoperte per trattare e prevenire in modo più efficace questa terribile malattia”.

Fonte: Science

 

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