La malattia genetica Huntington non colpisce solo le cellule nervose del cervello, ma ha anche effetti diffusi sui microscopici vasi sanguigni
Questi cambiamenti al sistema vascolare sono stati osservati anche negli stadi pre-sintomatici della malattia, dimostrando il potenziale di questa ricerca per prevedere la salute del cervello e valutare gli effetti benefici dei cambiamenti o dei trattamenti dello stile di vita. La malattia di Huntington è una condizione genetica ereditaria che porta alla demenza, con un progressivo declino dei movimenti, della memoria e delle capacità cognitive di una persona. Al momento non esiste una cura.
Lo studio, pubblicato su Brain Communications (1), è di Juliane Bjerkan, Gemma Lancaster, Peter McClintock e Aneta Stefanovska della Lancaster University, Jan Kobal, Sanja Šešok e Bernard Meglic dell'University Medical Center di Lubiana, Karol Budohoski del Cambridge University Hospitals NHS Trust e Peter Kirkpatrick della Cambridge University.
Il team ha studiato i cambiamenti nella coordinazione tra l'attività neuronale e l'ossigenazione del cervello nella malattia di Huntington.
Il sistema vascolare e il cervello lavorano insieme per garantire che il cervello riceva energia sufficiente. Infatti, il cervello necessita fino al 20% del consumo energetico del corpo nonostante pesi solo circa il 2% del peso corporeo.
L’“unità neurovascolare” è costituita da un sistema vascolare collegato tramite cellule cerebrali chiamate astrociti ai neuroni e garantisce il successo di questa cooperazione.
Per valutare la funzione di queste unità neurovascolari, i ricercatori hanno combinato tecniche di misurazione non invasive e nuovi metodi di analisi sviluppati dal gruppo di fisica non lineare e biomedica di Lancaster.
Sulle teste dei partecipanti allo studio sono state posizionate sonde che emettono luce infrarossa. La luce infrarossa è penetrata nel cranio senza alcun danno e ha permesso ai ricercatori di misurare l'ossigenazione del sangue nel cervello.
Sulla testa dei partecipanti sono stati posizionati anche degli elettrodi, in grado di misurare l’attività elettrica dei neuroni. I ricercatori hanno poi studiato i numerosi ritmi legati al funzionamento del cervello e del sistema cardiovascolare utilizzando tecniche matematiche. Questi ritmi includevano la frequenza cardiaca e respiratoria, correlata al trasporto di nutrienti e ossigeno, nonché ritmi più lenti associati al controllo locale del flusso sanguigno. L’attività cerebrale si manifesta con ritmi più veloci.
Il funzionamento efficiente del cervello dipende da quanto bene sono orchestrati tutti questi ritmi. Per valutare l'efficienza dell'unità neurovascolare, sono state calcolate sia la forza che la coordinazione di questi ritmi calcolandone la “potenza” e la “coerenza di fase”.
La professoressa Aneta Stefanovska (2) della Lancaster University ha dichiarato: «Speriamo che il metodo descritto possa essere utilizzato per monitorare la progressione della malattia e per valutare l'effetto di potenziali trattamenti o cambiamenti nello stile di vita nella malattia di Huntington e in altre malattie neurodegenerative. Ci auguriamo inoltre che il nostro studio possa stimolare nuovi trattamenti della malattia di Huntington mirati al sistema vascolare e al metabolismo cerebrale».
Riferimenti:
(1) The phase coherence of the neurovascular unit is reduced in Huntington’s disease
Foto di Gerd Altmann da PixabayDescrizione foto: Reti neurali del cervello umano; un'illustrazione 3D. - Credit: Lancaster University.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: How the brain is affected by Huntington’s Disease