Elevata omocisteina identificata come fattore di rischio metabolico per le malattie neurodegenerative

Malattie neurodegenerative,omocisteina

L’omocisteina è un amminoacido che si trova naturalmente nel corpo umano, generato come sottoprodotto del metabolismo della metionina. Malattie genetiche o una dieta squilibrata, con troppa carne rossa o carenze di vitamine del gruppo B e acido folico, tuttavia, possono portare a livelli elevati di omocisteina, una condizione nota come iperomocisteinemia. Questa condizione causa considerevoli danni al cuore, ma può anche influire sul cervello.

Ora, in un nuovo studio pubblicato online sulla rivista Molecular Psychiatry, i ricercatori della Lewis Katz School of Medicine della Temple University rivelano ulteriormente fino a che punto l’elevata omocisteina danneggia il cervello. Nei topi, gli scienziati mostrano che gli aumenti dei livelli di omocisteina indotti dalla dieta, contribuiscono direttamente allo sviluppo di grovigli neurofibrillari dannosi, che derivano dal progressivo accumulo di anormale proteina tau nel cervello. L’accumulo di grovigli neurofibrillari Tau è un importante contributo alla morte delle cellule nervose, alla demenza e alle malattie neurodegenerative.

“Accumuli anormali di proteina tau sono responsabili della formazione di grovigli neurofibrillari nel cervello della malattia di Alzheimer e di altre forme di demenza“, hanno spiegato Domenico Praticò e Scott Richards, il primo Presidente della Fondazione North Star per la ricerca sull’Alzheimer ed entrambi Professori nei dipartimenti di farmacologia e microbiologia ed il secondo Direttore del Centro di Alzheimer nella Scuola di Medicina Lewis Katz alla Temple University (LKSOM) e ricercatore senior del nuovo rapporto.

“Dalla ricerca precedente sapevamo che l’iperomocisteinemia è un fattore di rischio per il morbo di Alzheimer.Tuttavia, non è chiaro se l’iperomocisteina abbia influenzato anche la formazione di grovigli neurofibrillari tau, che è la seconda importante lesione cerebrale nella malattia di Alzheimer”, spiegano i ricercatori.

Per esplorare questo interrogativo, il Dr. Praticò e colleghi hanno utilizzato un approccio dietetico nei topi, inducendo un aumento dei livelli di omocisteina implementando una dieta carente di acido folico e vitamine B6 e B12. I ricercatori hanno usato in modo specifico topi progettati per sviluppare solo grovigli tau, senza formazione di placche amiloidi, un modello che ha consentito loro di studiare un possibile effetto diretto dell’omocisteina sullo sviluppo delle lesioni tau.

A partire dai quattro mesi di età, i topi sono stati sottoposti alla dieta carente di vitamine. Otto mesi dopo, gli animali sono stati testati nelle loro abilità di apprendimento e memoria in un test di labirinto d’acqua. Rispetto ai topi di controllo, che hanno seguito una dieta regolare durante lo studio, i topi trattati con una dieta carente di vitamine hanno mostrato risultati significativamente peggiori, mostrando scarsa capacità di apprendimento di un nuovo compito e, soprattutto, scarsa capacità di ricordare il compito.

Per capire meglio perché, i ricercatori hanno esaminato i tessuti cerebrali di entrambi i gruppi di topi. “Abbiamo osservato che il cervello degli animali che hanno ricevuto la dieta carente di vitamine, non solo presentava aumentati livelli di omocisteina, ma anche un aumento del 50% della quantità di grovigli tau nell’ippocampo e nella corteccia, rispetto agli animali di controllo“, ha detto il Dr. Praticò. I livelli di proteina tau insolubile e tossica, che causano la morte dei neuroni, erano anche elevati e le cellule mostravano un’interruzione nell’integrità delle loro sinapsi, le giunzioni tra i neuroni che consentono alle cellule di comunicare.

Il team del Dr. Praticò ha inoltre scoperto che uno dei primi cambiamenti che i livelli elevati di omocisteina inducono nel cervello è l’attivazione di una proteina chiamata 5-lipossigenasi (5LO). Controllando l’enzima cdk5, 5LO è in definitiva responsabile della formazione di livelli tau anormali e dello sviluppo dei grovigli tau.

Secondo il Dr. Praticò, il passo successivo è scoprire se il danno causato da alti livelli di omocisteina e mediato da 5LO può essere bloccato. “Ora che sappiamo per la prima volta che l‘omocisteina agisce tramite 5LO per indurre la formazione anomala dei grovigli tau e la morte delle cellule nervose, possiamo verificare se il blocco 5LO può prevenire il danno cerebrale secondario all’omocisteina alta“, ha detto il ricercatore. Il suo team è anche interessato a verificare se il blocco 5LO può invertire il danno delle cellule nervose indotto dall’omocisteina.

Fonte: Temple Health newsroom

Altri articoli su Malattie neurodegenerative, omocisteina