Alzheimer, studio sul cervello fa luce sulle possibili cause della demenza: speranze per cura
Ad oggi non sono ancora pienamente note le cause scatenanti del morbo di Alzheimer, la principale forma di demenza al mondo. Si conoscono diversi fattori di rischio importanti, come età avanzata, mutazioni genetiche, stile di vita e condizioni fisiche. Anche essere donna comporta un rischio superiore, circa doppio rispetto agli uomini. Ciò nonostante ancora non è stata fatta piena luce sui processi che determinano la neurodegenerazione, la morte dei neuroni che sfocia nel declino cognitivo, caratterizzato da perdita di memoria, difficoltà a orientarsi, problemi nel linguaggio e altre condizioni. Un nuovo, pionieristico studio, tuttavia, potrebbe aver scoperto uno dei meccanismi più importanti legati allo sviluppo della malattia e, con esso, la speranza di nuovi approcci terapeutici. L'Alzheimer, lo ricordiamo, ad oggi è incurabile.
Gli autori della nuova ricerca hanno osservato che nel cervello delle persone decedute con Alzheimer vi è una percentuale superiore di cellule con segni di invecchiamento, inoltre è stata rilevata un'interazione ridotta tra il DNA fortemente ripiegato (cromatina) e l'RNA. In altri termini, le cellule cerebrali – come i neuroni e gli oligodendrociti – possono invecchiare in modo uniforme, con alcune che lo fanno più rapidamente e altre meno; l'Alzheimer potrebbe essere innescato proprio da questo invecchiamento rapido, che a sua volta può compromettere la capacità di interazione tra acido desossiribonucleico (DNA) e l'acido ribonucleico (RNA), col secondo responsabile della trascrizione delle informazioni contenute nel primo.
A determinare che nel cervello delle persone con Alzheimer è presente una percentuale superiore di cellule cerebrali più vecchie e che il loro DNA interagisce meno con l'RNA è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Programma in Bioinformatica e Biologia dei sistemi dell'Università della California San Diego, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Bioingegneria e Shu Chien-Gene Lay e dell'Istituto di Ingegneria in Medicina. I ricercatori, coordinati dal professor Sheng Zhong, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato a fondo il cervello di 14 donatori deceduti, concentrandosi in particolar modo sulla corteccia frontale. L'età minima era di 59 anni e alcuni erano morti con demenza, altri no. Per condurre le analisi i ricercatori hanno utilizzato un metodo pionieristico chiamato MUSIC, acronimo di mappatura dell’interazione dell’acido multinucleico nelle singole cellule. È talmente potente da avere una risoluzione a singola cellula e poter persino osservare le interazioni cromatiniche tra il DNA e l'RNA.
I ricercatori spiegano che col passare del tempo queste interazioni, legate a fondamentali processi biologici, cambiano in modo significativo. Grazie a MUSIC gli autori del nuovo studio hanno scoperto che nel cervello dei pazienti con Alzheimer questi “scambi” sono particolarmente ridotti. Inoltre, come indicato, è stato osservato che nelle persone decedute con Alzheimer c'erano molte più cellule con segni di invecchiamento. In un ulteriore esperimento su modelli murini è stato rilevato che nelle femmine c'è un rapporto superiore di oligodendrociti (cellule cerebrali di supporto) e neuroni invecchiati rispetto ai maschi; questo potrebbe spiegare perché le donne hanno un rischio superiore di demenza degli uomini.
“Con questa tecnologia trasformativa a cellula singola, abbiamo scoperto che alcune cellule cerebrali sono ‘più vecchie' di altre. Se potessimo identificare i geni disregolati in queste cellule invecchiate e comprendere le loro funzioni nella struttura locale della cromatina, potremmo anche identificare nuovi potenziali bersagli terapeutici”, ha chiosato il professor Zhong. I dettagli della ricerca “Single-cell multiplex chromatin and RNA interactions in ageing human brain” sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Nature.