Gli astrociti eliminano placche amiloidi e preservano la funzione cognitiva nei modelli murini con Alzheimer

I ricercatori del Baylor College of Medicine hanno scoperto un meccanismo naturale che elimina le placche amiloidi esistenti nel cervello dei modelli murini di Alzheimer e preserva la funzione cognitiva. Il meccanismo prevede il reclutamento di cellule cerebrali note come astrociti, cellule a forma di stella nel cervello, per rimuovere le placche amiloidi tossiche che si accumulano in molti cervelli affetti da Alzheimer.

L’aumento della produzione di Sox9, una proteina chiave che regola le funzioni degli astrociti durante l’invecchiamento, ha attivato la capacità degli astrociti di rimuovere le placche amiloidi.

Lo studio, pubblicato su Nature Neuroscience, suggerisce un potenziale approccio terapeutico basato sugli astrociti per mitigare il declino cognitivo nelle malattie neurodegenerative.

“Gli astrociti svolgono compiti diversi essenziali per il normale funzionamento cerebrale, tra cui facilitare la comunicazione cerebrale e l’immagazzinamento della memoria. Con l’avanzare dell’età del cervello, gli astrociti mostrano profonde alterazioni funzionali; tuttavia, il ruolo che queste alterazioni svolgono nell’invecchiamento e nella neurodegenerazione non è ancora compreso,” ha detto il primo autore, il dottor Dong-Joo Choi, che si trovava al Center for Cell and Gene Therapy e al Dipartimento di Neurochirurgia di Baylor mentre lavorava a questo progetto.

Attualmente Choi è professore assistente presso il Center for Neuroimmunology and Glial Biology, Institute of Molecular Medicine presso il University of Texas Health Science Center a Houston.

Nel presente studio, i ricercatori hanno cercato di identificare meccanismi associati all’invecchiamento degli astrociti e al morbo di Alzheimer, concentrandosi su Sox9, poiché questa proteina è un regolatore principale di molteplici geni negli astrociti invecchiati.

“Abbiamo manipolato l’espressione del gene Sox9 per valutarne il ruolo nel mantenimento della funzione degli astrociti nel cervello invecchiato e nei modelli di Alzheimer”, hanno detto l’autore corrispondente Dr. Benjamin Deneen, professore e Dr. Russell J. e Marian K. Blattner Chair nel Dipartimento di Neurochirurgia, direttore del Center for Cancer Neuroscience, membro del Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center a Baylor e ricercatore principale presso il Jan and Dan Duncan Istituto di Ricerca Neurologica presso il Texas Children’s Hospital.

“Un punto importante del nostro disegno sperimentale è che abbiamo lavorato con modelli murini di Alzheimer che avevano già sviluppato un deficit cognitivo, come deficit di memoria, e avevano placche amiloide nel cervello,” ha detto Choi.

“Riteniamo che questi modelli siano più rilevanti per ciò che osserviamo in molti pazienti con sintomi di Alzheimer rispetto ad altri modelli in cui questi tipi di esperimenti vengono condotti prima che si formino le placche.”

In questi topi con Alzheimer, il team ha sovraespresso o eliminato Sox9 e poi ha valutato la funzione cognitiva dei singoli topi per sei mesi, valutando la capacità degli animali di riconoscere oggetti o luoghi.

Al termine dell’esperimento, i ricercatori hanno misurato la deposizione di placche nel cervello.

Rispetto alla riduzione dell’espressione di Sox9, aumentarla aveva l’effetto opposto

Il knockout Sox9 accelerava la formazione della placca, riduceva la complessità degli astrociti e riduceva la eliminazione dei depositi amiloidi.

La sovraespressione invertì queste tendenze, favorendo la rimozione della placca e aumentando al contempo l’attività e la complessità delle cellule.

È importante sottolineare che la sovraespressione di Sox9 ha anche preservato la funzione cognitiva in questi topi, indicando che la clearance astrocitica delle placche interrompe il declino cognitivo neurodegenerativo.

“Abbiamo scoperto che l’aumento dell’espressione di Sox9 faceva ingerire agli astrociti più placche amiloidi, eliminandole dal cervello come un aspirapolvere,” ha detto Deneen.

“La maggior parte dei trattamenti attuali si concentra sui neuroni o cerca di prevenire la formazione di placche amiloidi. Questo studio suggerisce che potenziare la capacità naturale degli astrociti di pulire potrebbe essere altrettanto importante.”

Choi, Deneen e i loro colleghi avvertono che sono necessarie ulteriori ricerche per capire come funzionano i Sox9 nel cervello umano nel tempo.

Ma il loro lavoro apre la porta a terapie che un giorno potrebbero sfruttare il potere degli astrociti per combattere le malattie neurodegenerative.

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