Studio rompe le barriere del sangue-cervello per comprendere il morbo di Alzheimer

Giugno 22, 2016 Admin Salute 0 6
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"Questo studio aiuta a mostrare come il sistema vascolare del cervello può contribuire allo sviluppo della malattia di Alzheimer", ha detto il leader di studio Berislav Zlokovic V., MD Ph.D., direttore del Neurogenetica dell'Istituto Zilkha presso la Keck School of Medicine della University of Southern California, Los Angeles. Lo studio è stato co-finanziato dall'Istituto Nazionale di Malattie Neurologiche e Stroke (NINDS) e il National Institute on Aging (NIA), parte del National Institutes of Health.

La malattia di Alzheimer è la principale causa di demenza. Si tratta di una malattia legata all'età, che erode progressivamente la memoria, il pensiero, e la capacità di una persona di svolgere le attività quotidiane. Brains da malati di Alzheimer in genere hanno livelli anormalmente elevati di placche costituite da accumuli di proteina beta-amiloide accanto alle cellule cerebrali, proteina tau che grumi insieme per formare grovigli neurofibrillari all'interno dei neuroni, ed estesa perdita di neuroni.




Demenze vascolari, la seconda causa di demenza, sono un gruppo eterogeneo di disturbi cerebrali causati da una serie di problemi dei vasi sanguigni. Brains da malati di Alzheimer spesso presentano tracce di malattie vascolari, tra cui ictus ischemico, piccole emorragie, e diffuse malattie della sostanza bianca, oltre a un accumulo di proteina beta-amiloide nelle pareti dei vasi. Inoltre, studi precedenti suggeriscono che APOE4, un fattore di rischio genetico per la malattia di Alzheimer, è legato alla salute dei vasi sanguigni del cervello e l'integrità.

"Questo studio può fornire una migliore comprensione della sovrapposizione tra il morbo di Alzheimer e la demenza vascolare", ha detto Roderick Corriveau, Ph.D., direttore del programma a NINDS.

Una ipotesi su stati di malattia di Alzheimer, che aumenta in piombo beta-amiloide a danni delle cellule nervose nel cervello. Questo è supportato da studi genetici che collegano forme familiari della malattia di mutazioni in proteina precursore dell'amiloide (APP), la proteina più grande da cui le molecole di beta-amiloide formanti placca derivano. Tuttavia, studi precedenti sui topi hanno mostrato che un aumento dei livelli di beta-amiloide riproducono alcuni dei problemi connessi con il morbo di Alzheimer. Gli animali hanno problemi di memoria, placche di beta-amiloide nel cervello e danno vascolare, ma nessuno dei grovigli neurofibrillari e perdita di neuroni che sono caratteristiche della malattia.

In questo studio, i ricercatori mostrano che periciti possono essere una chiave per se una maggiore beta-amiloide porta a grovigli e perdita di neuroni.

Periciti sono cellule che circondano l'esterno dei vasi sanguigni. Molti si trovano in un sistema idraulico cervello chiamata barriera emato-encefalica. È una rete che controlla il movimento squisitamente di cellule e molecole tra il sangue e il fluido interstiziale che circonda le cellule nervose del cervello. Periciti lavorano con altre cellule di barriera ematoencefalica per trasportare nutrienti e molecole di scarto tra il sangue e il fluido interstiziale cerebrale.

Per studiare come periciti influenzano il morbo di Alzheimer, il dottor Zlokovic ei suoi colleghi topi crossbred geneticamente per avere una forma di APP legato al familiare di Alzheimer, con quelli che hanno ridotto i livelli di crescita fattore beta recettore piastrinico-derivato (PDGFR-beta), una proteina noto per controllare la crescita e la sopravvivenza pericyte. Precedenti studi hanno dimostrato che i topi PDGFR-beta mutanti hanno meno periciti del normale, riduzione del flusso sanguigno al cervello, e danni alla barriera emato-encefalica.

"Periciti comportano come i guardiani della barriera emato-encefalica", ha detto il dottor Zlokovic.

Sia la APP e PDGFR-beta topi mutanti ha avuto problemi con l'apprendimento e la memoria. Incrocio il mouse leggermente migliorato questi problemi. I topi avevano anche aumentato il beta-amiloide deposizione della placca vicino cellule cerebrali e lungo i vasi sanguigni del cervello. Sorprendentemente, il cervello dei topi incrociate avevano migliorato la morte delle cellule neuronali e ampi grovigli neurofibrillari nel ippocampo e la corteccia cerebrale, regioni che sono tipicamente colpiti durante la malattia di Alzheimer.

"I nostri risultati suggeriscono che i danni al sistema vascolare può essere un passo fondamentale nello sviluppo della malattia di patologia conclamata di Alzheimer", ha detto il dottor Zlokovic.

Ulteriori esperimenti hanno suggerito che periciti possano trasportare beta-amiloide attraverso la barriera ematoencefalica nel sangue e hanno dimostrato che incrociando i topi ha rallentato la velocità con cui il beta-amiloide è stata spazzata via dalle cellule nervose nel cervello.

Successivamente, i ricercatori hanno affrontato come beta-amiloide può influire sul sistema vascolare. I mutanti incrociati avevano più la morte pericyte e più danni alla barriera emato-encefalica che i topi PDGFR-beta mutanti, suggerendo beta-amiloide può aumentare il danno vascolare. I ricercatori hanno anche confermato i risultati precedenti che mostrano che l'accumulo di beta-amiloide porta alla pericyte morte.

Dr. Zlokovic ei suoi colleghi hanno concluso che i loro risultati supportano l'ipotesi vascolare due hit del morbo di Alzheimer. L'ipotesi prevede che gli effetti tossici di una maggiore deposizione di beta-amiloide in periciti nei vasi sanguigni di età compresa tra porta ad una rottura della barriera emato-encefalica e una ridotta capacità di eliminare amiloide dal cervello. A sua volta, il progressivo accumulo di beta-amiloide nel cervello e morte di periciti può diventare un anello di retroazione dannosa che causa la demenza. Se fosse vero, allora periciti e le altre cellule barriera emato-encefalica può essere nuovi bersagli terapeutici per il trattamento della malattia di Alzheimer.

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