20 settembre 2019
Aggiornato 20:00
Diagnosi di Alzheimer

Ora si scoprono i primi segni dell'Alzheimer con un semplice test del sangue

Gli scienziati sviluppano un semplice esame del sangue che identifica le persone a rischio di Alzheimer. La scoperta diviene realtà dopo l'identificazione di nuovi biomarcatori rivelatori

Alzheimer
Alzheimer Shutterstock

ROMA – Poter indentificare i primi, precoci, segni della malattia di Alzheimer può fare una grande differenza nelle possibilità di trattamento e controllo di questa grave e degenerativa patologia. Per questo, gli scienziati del Center for Neuroscience e del Center for Brain Research dell'Indian Institute of Science (IISc) hanno identificato una proteina chiave nel cervello che viene decomposta precocemente nella malattia di Alzheimer, interessando la comunicazione tra le cellule nervose che sono fondamentali per la formazione della memoria.

La proteina chiave
La proteina, chiamata F-actina (actina fibrillare, un polimero della proteina G-actina), è responsabile del mantenimento della forma delle proiezioni a forma di fungo sulla superficie di una cellula nervosa, chiamate spine dendritiche. Queste spine sporgono nelle sinapsi, le giunzioni tra le cellule nervose e fungono da punti di attracco per altri neuroni per connettersi e trasmettere segnali, scrivono gli autori dello studio.

La scoperta
Nel loro studio, pubblicato sul Journal of Neuroscience, i ricercatori hanno scoperto per la prima volta che la F-actina viene decomposta molto presto nella malattia di Alzheimer, influenzando la forma e il numero di spine, che a loro volta sconvolgono la comunicazione sinaptica e portano a deficit di memoria.

La malattia di Alzheimer
L'Alzheimer è una patologia che, nell'ultimo decennio, si è diffusa più rapidamente che un tempo, colpendo tra l'altro persone sempre più giovani. Perdendo così di fatto la connotazione di malattia esclusiva della vecchiaia. Al momento le stime parlano di un'incidenza pari al 60-70% dei casi tra i 50 milioni di persone che, nel mondo, soffrono di una qualche forma di demenza. Attualmente non esiste cura o trattamento per rallentare la progressione dell'Alzheimer. Per cui diviene imperativo, allo stato delle cose, poter identificare le molecole chiave coinvolte nelle fasi iniziali della malattia. Questo, può aiutare a rilevarla precocemente e sviluppare farmaci che ne ritardino l'inizio o rallentino la progressione degenerativa e drammatica della patologia, consentendo ai pazienti di avere una migliore qualità della vita.

La rottura delle sinapsi
I ricercatori hanno dimostrato che uno dei primi eventi chiave nell'esordio dell'Alzheimer è la rottura delle sinapsi, causata da difetti o dalla perdita delle spine dendritiche, che interrompono il flusso di informazioni tra le cellule nervose. Tuttavia, ciò che causa questa interruzione è fino a oggi rimasto poco chiaro.

Lo studio
Gli scienziati, guidati dal prof. Reddy Kommaddi, hanno condotto una serie di test su topi geneticamente modificati per sviluppare la malattia di Alzheimer (AD). L'idea era quella di esaminare le proteine ​​coinvolte nel mantenimento della forma e del numero di spine dendritiche. All'interno di queste spine, le proteine ​​chiamate G-actine si riuniscono per formare lunghi filamenti chiamati F-actine che controllano la struttura della colonna vertebrale, scrivono gli autori dello studio.

I risultati
Dopo i vari test, i ricercatori hanno scoperto che nei topi di 1 mese di età con l'Alzheimer, l'equilibrio F-actina / G-actina è stato interrotto, con più F-actina scomposta in G-actina, che porta a deformità e perdita di spine. Al contrario, la formazione di gruppi delle note proteine ​​tossiche (placche amiloidi), che sono uno dei primi sintomi clinici dell'Alzheimer, è tipicamente osservata solo quando i topi con AD hanno sette-otto mesi di età.

I topi si dimenticano di avere paura
Per verificare se la perdita di F-actina avesse qualche effetto sul comportamento dei topi, i ricercatori hanno usato un paradigma chiamato 'condizionamento della paura contestuale'. In questi esperimenti, i topi sono stati condizionati a temere un luogo o contesto specifico dando loro una leggera scossa elettrica. Quando i topi 'normali' sono stati collocati nello stesso luogo il giorno successivo si sono bloccati, ricordando e anticipando lo shock elettrico subito. Al contrario, i topi malati di Alzheimer, di appena due mesi d'età, non si bloccavano come previsto, indicando che avevano dimenticato il contesto di paura o la situazione a cui erano stati esposti.

La sorpresa
Quando però i ricercatori hanno iniettato una sostanza chimica nei topi con l'Alzheimer che ha impedito la rottura dell'F-actina, hanno scoperto con sorpresa che questi erano in grado di riacquistare la loro normale risposta alla paura. «Questo è stato molto sorprendente – spiega il prof. Reddy Kommaddi, autore principale dello studio – quando abbiamo stabilizzato la F-actina, siamo stati in grado di vedere il recupero del comportamento».
Testando l'effetto inverso, poi, i ricercatori hanno anche iniettato ai normali una sostanza chimica che ha provocato la rottura dell'F-actina, scoprendo che questi sembravano dimenticare la loro paura, proprio come i topi con l'Alzheimer. «Abbiamo deliberatamente depolimerizzato F-actina in topi normali e abbiamo dimostrato che questo è sufficiente per manifestare il deficit», aggiunge Smitha Karunakaran, coautore dello studio.

Cosa accade negli esseri umani
Per valutare se simili eventi si manifestano anche negli esseri umani, i ricercatori hanno esaminato campioni di tessuto cerebrale post-mortem di pazienti con malattia di Alzheimer, che erano stati studiati per più di un decennio prima della loro morte. I campioni sono stati forniti dal collaboratore David Bennett del Rush Alzheimer's Disease Center di Chicago (Usa). Gli scienziati hanno così scoperto che, proprio come i topi con l'Alzheimer, anche questi campioni mostravano una graduale rottura della F-actina nel tempo, poiché i loro sintomi - perdita di memoria e accumulo di placche amiloidi - peggioravano.

Individuare la perdita della proteina per diagnosi precoci
I risultati dei diversi test, sia su modello animale che sui campioni di tessuto umano, se presi insieme indicano un legame diretto tra la perdita di F-actina e i primi cambiamenti comportamentali che portano alla malattia di Alzheimer, scrivono ancora i ricercatori.
«Poiché l'F-actina è una proteina strutturale, dà forma a tutte le cellule del corpo ed è presente ovunque, potrebbe potenzialmente diventare un biomarker [per la malattia di Alzheimer], conclude Vijayalakshmi Ravindranath, autore senior e professore al Center for Neuroscience.