Aumentare i livelli di un particolare fosfolipide nelle membrane delle cellule cerebrali potrebbe rappresentare un nuovo promettente modo per migliorare la circolazione sanguigna nel cervello e favorire un’attività cerebrale più sana.
Sta iniziando a emergere un nuovo potenziale approccio per il trattamento della riduzione del flusso sanguigno nel cervello e delle forme correlate di demenza. Gli scienziati del Robert Larner, MD College of Medicine dell’Università del Vermont hanno scoperto nuovi dettagli su come viene regolato il flusso sanguigno nel cervello, indicando una possibile via per riparare i problemi del sistema vascolare cerebrale.
In esperimenti preclinici pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, i ricercatori hanno scoperto che il ripristino di un fosfolipide mancante nel flusso sanguigno può contribuire a normalizzare il flusso sanguigno nel cervello. I loro risultati suggeriscono che questa strategia potrebbe anche ridurre i sintomi associati alla demenza.
“Questa scoperta rappresenta un enorme passo avanti nei nostri sforzi per prevenire la demenza e le malattie neurovascolari”, afferma il ricercatore principale Osama Harraz, Ph.D., Professore associato di farmacologia presso il Larner College of Medicine. “Stiamo scoprendo i complessi meccanismi di queste condizioni devastanti e ora possiamo iniziare a pensare a come tradurre questa biologia in terapie”.
Si stima che il morbo di Alzheimer e le demenze correlate colpiscano circa 50 milioni di persone in tutto il mondo, e questo numero continua a crescere. Con l’aumento dei casi, le famiglie e i sistemi sanitari si trovano ad affrontare sfide crescenti. Per comprendere meglio questi disturbi, gli scienziati hanno studiato come fattori come proteine, infiammazione, segnalazione neurale e malfunzionamento delle cellule cerebrali contribuiscano alla progressione della malattia.
Una proteina che rileva la pressione nei vasi sanguigni del cervello
Il laboratorio Harraz studia il modo in cui viene controllato il flusso sanguigno nel cervello, concentrandosi sulla segnalazione vascolare e su una proteina sensibile alla pressione chiamata Piezo1, presente nelle cellule dei vasi sanguigni.
Il gene Piezo1, che prende il nome dalla parola greca che sta per “pressione”, rileva le forze meccaniche create dal flusso sanguigno e la sua attività può variare nelle persone con determinate differenze genetiche. Studi precedenti hanno dimostrato che l’attività di Piezo1 è alterata nei portatori di varianti genetiche di Piezo1.
“Le nuove scoperte dimostrano che Piezo1 svolge un ruolo significativo nella regolazione del flusso sanguigno cerebrale e che malattie come l’Alzheimer sono associate a un’attività Piezo1 anormalmente elevata nei vasi sanguigni cerebrali”, spiegano gli autori.
Il team di Harraz ha studiato un fosfolipide presente nelle membrane delle cellule cerebrali, chiamato PIP2. Questo fosfolipide è vitale per la segnalazione cellulare e la regolazione dei canali ionici, un processo complesso in cui le cellule controllano l’apertura e la chiusura dei pori proteici. I ricercatori hanno scoperto che PIP2 è un inibitore naturale di Piezo1; quando i livelli di PIP2 diminuiscono, Piezo1 diventa iperattivo, disturbando il flusso sanguigno cerebrale.
Hanno testato l’aggiunta di PIP2 al sistema, che ha soppresso Piezo1 e ripristinato il normale flusso sanguigno. “Lo studio suggerisce che l’aumento di PIP2 potrebbe diventare una nuova strategia terapeutica per ripristinare il normale flusso sanguigno e migliorare la funzionalità cerebrale”, spiegano i ricercatori.
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Verso le terapie del futuro
Ulteriori indagini si concentreranno sulla definizione del modo in cui PIP2 interagisce con Piezo1, incluso se lega direttamente regioni proteiche specifiche o altera l’ambiente della membrana circostante per limitare l’apertura dei pori.
Studi futuri esamineranno anche come le riduzioni di PIP2 associate alla malattia interrompano questo freno regolatorio, portando a un’iperattività prolungata di Piezo1 e a un flusso sanguigno cerebrale alterato. Chiarire questi meccanismi sarà essenziale per perfezionare strategie terapeutiche basate su PIP2 o mirate a Piezo1 per ripristinare la funzionalità neurovascolare nella demenza e nei disturbi vascolari correlati.
Riferimento: Proceedings of the National Academy of Sciences