Ripensare la malattia di Alzheimer

Alzheimer-Immagine credit public domain.

Ripensare la malattia di Alzheimer: una nuova ricerca rivela che colpisce tutto il corpo, non solo il cervello.

Studi sui moscerini della frutta dimostrano che le proteine del morbo di Alzheimer non hanno effetti solo sul cervello, ma anche su altri organi, rimodellando la nostra comprensione di come la malattia progredisce nel corpo.

Il morbo di Alzheimer è generalmente considerato un disturbo cerebrale, ma nuove ricerche suggeriscono che i suoi effetti vanno ben oltre il cervello. Gli scienziati hanno scoperto che questa condizione può avere ripercussioni anche su altri organi del corpo.

Utilizzando il moscerino della frutta da laboratorio come modello, i ricercatori del Baylor College of Medicine, del Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute del Texas Children’s Hospital e di Istituti partner, hanno scoperto come i cambiamenti correlati all’Alzheimer possano diffondersi a diversi tessuti. I loro risultati, recentemente pubblicati su Neuron, potrebbero portare alla scoperta di nuovi marcatori diagnostici e strategie terapeutiche più efficaci per la malattia di Alzheimer.

“Il morbo di Alzheimer è una malattia neurodegenerativa caratterizzata dall’accumulo nel cervello di placche amiloidi contenenti la proteina Aβ42 e di grovigli di strutture filiformi della proteina Tau. Per comprendere meglio come il disturbo influenzi altri organi del corpo, abbiamo creato un atlante cellulare dei moscerini della frutta affetti da Alzheimer, che traccia il profilo dei geni espressi da singole cellule di 219 tipi cellulari nelle teste e nei corpi dei moscerini della frutta affetti da Alzheimer“, ha affermato il coautore corrispondente, il Dott. Hongjie Li, Professore associato di genetica molecolare e umana e dell’Huffington Center on Aging presso il Baylore e membro del Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center del Baylor.

Modellazione della malattia di Alzheimer nelle mosche

I ricercatori hanno creato moscerini della frutta affetti da Alzheimer esprimendo Aβ42 o Tau solo nei neuroni di moscerini adulti. Questo approccio evita effetti sullo sviluppo e si concentra sulle caratteristiche adulte. Successivamente, hanno valutato la presenza di cambiamenti nel cervello e in altri organi di questi moscerini modificati.

“Abbiamo scoperto che l’espressione di Aβ42 o Tau nei neuroni influenzava sia i neuroni che altri tessuti del corpo del moscerino della frutta”, ha affermato il co-primo autore Ye-Jin Park, uno studente laureato co-mentorizzato da Li e dal Dott. Hugo Bellen. “L’espressione di Aβ42 ha interessato principalmente il sistema nervoso. I neuroni sensoriali coinvolti nella vista, nell’udito e nell’olfatto erano particolarmente vulnerabili. Un declino del senso dell’olfatto può essere un sintomo precoce del morbo di Alzheimer e, in questo studio, abbiamo identificato specifici neuroni olfattivi interessati da Aβ42 nei moscerini della frutta“.

“D’altra parte, l’espressione di Tau nei neuroni ha portato a cambiamenti significativi, soprattutto nei tessuti periferici, ad esempio alterando il metabolismo e la digestione dei grassi e riducendo la fecondità. Queste alterazioni imitano i cambiamenti legati all’età, suggerendo che l’espressione di Tau acceleri l’invecchiamento“, ha affermato il co-primo autore Dr. Tzu-Chiao Lu, ricercatore post-dottorato presso il laboratorio Li. “Abbiamo scoperto che la connettività neuronale e altri fattori che mediano la comunicazione cervello-corpo erano alterati nei moscerini Tau“.

Riepilogo

“Sia i tessuti neuronali che quelli periferici subiscono alterazioni nella malattia di Alzheimer (AD). Tuttavia, manca una comprensione completa di come l’AD influenzi i diversi tessuti dell’intero organismo. Utilizzando Drosophila, abbiamo generato un atlante cellulare di moscerino AD (AD-FCA) basato sui trascrittomi a singolo nucleo dell’intero organismo di 219 tipi cellulari di moscerini che esprimono proteine associate all’AD, sia il peptide umano amiloide-β 42 (Aβ42) che Tau, nei neuroni. Abbiamo scoperto che Aβ42 colpisce principalmente il sistema nervoso, compresi i neuroni sensoriali, mentre Tau induce un invecchiamento accelerato nei tessuti periferici. Abbiamo identificato un cluster neuronale arricchito nei moscerini Aβ42, che presenta un’elevata espressione di lattato deidrogenasi (LDH). Questo cluster ad alta LDH è conservato nei dataset di AD murini 5XFAD e umani. Abbiamo trovato un difetto conservato nel metabolismo dei grassi nei modelli di taupatia sia nei moscerini che nei topi. L’AD-FCA offre nuove intuizioni su come Aβ42 o Tau influenzino in modo sistemico e differenziale un intero organismo e rappresenta una risorsa preziosa per comprendere la comunicazione cervello-corpo nella neurodegenerazione”.

Abstract grafico

Immagine credit Neuron.

Una nuova risorsa per la ricerca sull’Alzheimer

“Questi e altri risultati descritti nell’Alzheimer’s Disease Fly Cell Atlas migliorano la nostra comprensione di come le proteine associate alla malattia di Alzheimer, Aβ42 e Tau, influenzino l’organismo nel suo complesso”, ha affermato Bellen, coautore corrispondente dello studio. Bellen è Professore di Genetica Molecolare e Umana presso la Baylor University e titolare della cattedra di neurogenetica presso il Duncan NRI.

Questa risorsa completa rappresenta uno strumento prezioso per la comunità scientifica che si occupa di neurodegenerazione. L’Atlante delle cellule del moscerino nella malattia di Alzheimer consente di approfondire l’analisi dei cambiamenti che coinvolgono tutto il corpo e delle interazioni tra cervello e corpo nella malattia di Alzheimer, il che potrebbe portare a una migliore comprensione della malattia e a trattamenti più efficaci“.

Riferimento: Neuron