Ricercatori brasiliani hanno scoperto che la proteina cerebrale hevin può invertire il declino cognitivo nei topi, aprendo una nuova strada alla ricerca sull’Alzheimer che bypassa le placche beta-amiloidi a lungo prese di mira.
Ricercatori brasiliani hanno scoperto che l’aumento della sintesi di evina, una glicoproteina secreta naturalmente dagli astrociti, ha portato a un miglioramento della connettività neuronale nei roditori.
In Brasile, i ricercatori dell’Università Federale di Rio de Janeiro (UFRJ), insieme a collaboratori dell’Università di San Paolo (USP), hanno scoperto una molecola chiamata hevin in grado di invertire il deterioramento cognitivo. Lo studio, condotto sui topi, ha rivelato che questa glicoproteina, prodotta da cellule cerebrali note come astrociti, può aumentare le connessioni tra i neuroni (sinapsi) sia nei topi anziani che nei modelli animali di malattia di Alzheimer .
“L’evina è una molecola ben nota coinvolta nella plasticità neurale. È secreta naturalmente dalle cellule del sistema nervoso centrale che supportano il funzionamento dei neuroni, note come astrociti. Abbiamo scoperto che la sovrapproduzione di evina è in grado di invertire i deficit cognitivi negli animali anziani, migliorando la qualità delle sinapsi in questi roditori”, afferma Flávia Alcantara Gomes, responsabile del Laboratorio di Neurobiologia Cellulare dell’Istituto di Scienze Biomediche dell’UFRJ.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Aging Cell, è stato sostenuto dal Ministero della Salute, dalla Fondazione Carlos Chagas Filho per il sostegno alla ricerca nello Stato di Rio de Janeiro (FAPERJ) e dalla FAPESP.
È importante notare che c’è ancora molta strada da fare prima che una molecola coinvolta nella reversione del deterioramento cognitivo possa diventare un farmaco. Si tratta di uno studio di base condotto sui topi. Un’altra considerazione fondamentale è se il composto possa attraversare la barriera emato-encefalica, il che richiederebbe sforzi per progettare molecole con questa proprietà e lo stesso potenziale terapeutico.
Astrociti ippocampali di roditori (in rosso) che sovraesprimono hevin (in verde). Crediti: Felipe Cabral-Miranda e Ana Paula Bergamo Araujo
“Certo, in futuro sarà possibile sviluppare farmaci che abbiano lo stesso effetto dell’hevin. Per ora, tuttavia, il vantaggio fondamentale di questo lavoro è una comprensione più approfondita dei meccanismi cellulari e molecolari del morbo di Alzheimer e del processo di invecchiamento. L’originalità sta nella comprensione del ruolo degli astrociti in questo processo. Abbiamo spostato l’attenzione dai neuroni, facendo luce sul ruolo degli astrociti, che abbiamo dimostrato potrebbero anche essere un bersaglio per nuove strategie terapeutiche per il morbo di Alzheimer e il deterioramento cognitivo“, afferma Gomes.
Ipotesi basata sull’evidenza
Osservando i dati pubblici, i ricercatori hanno scoperto che i livelli di hevin nel cervello dei pazienti affetti da Alzheimer diminuiscono rispetto a quelli degli individui sani della stessa età. Con queste informazioni e utilizzando un vettore virale ricombinante, il gruppo dell’Istituto di Scienze Biomediche dell’UFRJ ha sovraespresso l’hevin negli astrociti di animali anziani e in modelli animali transgenici di Alzheimer.
Inoltre, è stato analizzato anche l’insieme di proteine prodotte dalle cellule cerebrali (proteoma cerebrale) di questi animali. Confrontando gli animali con e senza sovrapproduzione di hevin, i ricercatori hanno scoperto che 89 proteine erano espresse in modo differenziale. Questa fase del lavoro è stata condotta presso il Laboratorio Multiutente “Redox Proteomics Core” del Centro per i Processi Redox in Biomedicina (Redoxoma), un Centro di Ricerca, Innovazione e Divulgazione (RIDC) del FAPESP con sede presso l’Istituto di Chimica dell’Università di San Paolo (IQ-USP).
“La sinapsi dipende dalle proteine per rilasciare un segnale chimico da un neurone all’altro. L’analisi proteomica ha dimostrato che il rinforzo dell’hevin negli astrociti regola diversi gruppi di proteine coinvolte nelle sinapsi. Abbiamo osservato un aumento delle sinapsi, o in altre parole, una connessione più stretta tra i neuroni e, di conseguenza, migliori prestazioni cognitive“, spiega Danilo Bilches Medinas, professore presso il Dipartimento di Biochimica dell’IQ-USP.
Placche amiloidi
Oltre a identificare il potenziale dell’hevin di invertire i deficit cognitivi nei roditori attraverso test comportamentali, i ricercatori hanno anche osservato che la sovraespressione della molecola negli astrociti non ha influenzato la deposizione di placche beta-amiloidi nell’ippocampo, un segno distintivo del morbo di Alzheimer che è stato al centro di studi sulla malattia e un obiettivo per lo sviluppo di farmaci.
“Con nostra sorpresa, sebbene il deficit cognitivo si sia invertito negli a
Immagine credit scitechdaily.
“Con nostra sorpresa, sebbene il deficit cognitivo si sia invertito negli animali modello di Alzheimer, non si è registrato alcun cambiamento nel contenuto delle placche. Questo evidenzia la complessità della malattia in termini di meccanismo multifattoriale. Questo è dimostrato dal caso di persone anziane che presentano formazione di placche, ma non mostrano sintomi della malattia“, afferma Felipe Cabral-Miranda, ricercatore biomedico presso l’Istituto di Scienze Biomediche dell’UFRJ e primo autore dello studio.
“Sebbene non ci sia ancora consenso tra i ricercatori, lavoro con l’ipotesi che la formazione di placche di beta-amiloide non sia la causa dell’Alzheimer. E i risultati dello studio, fornendo la prova di concetto di una molecola in grado di invertire il declino cognitivo senza intaccare le placche di beta-amiloide, supportano l’ipotesi che queste, sebbene coinvolte nei meccanismi della patologia, non siano sufficienti a causare l’Alzheimer“, aggiunge.