Utilizzato un nuovo metodo di mappatura cerebrale per identificare le cellule cerebrali correlate alla memoria vulnerabili all'accumulo di proteine, un fattore chiave nello sviluppo del morbo di Alzheimer
Nuova tecnica per identificare le cellule cerebrali vulnerabili all'accumulo di proteine. I ricercatori dell'University of Texas di Arlington e dell'University of California San Francisco hanno utilizzato una nuova tecnica di mappatura cerebrale per identificare le cellule cerebrali correlate alla memoria vulnerabili all'accumulo di proteine, un fattore chiave nello sviluppo del morbo di Alzheimer, una malattia cerebrale incurabile e progressiva che distrugge lentamente la memoria e le capacità di pensiero.
In Texas, quasi mezzo milione di persone convivono con il morbo di Alzheimer, una forma di demenza che costa allo stato circa 24 miliardi di dollari in tempo di assistenza, secondo il Texas Department of State Health Services (1). Il Texas è al quarto posto nella nazione per casi di Alzheimer e al secondo per decessi correlati all'Alzheimer.
Per capire perché certe parti del cervello sono maggiormente colpite dal morbo di Alzheimer, i ricercatori si sono concentrati sulla tau, una proteina che si accumula nelle cellule cerebrali e ne interrompe l'attività normale. Utilizzando la tecnica di mappatura MISS (Matrix Inversion and Subset Selection), che ha profilato circa 1,3 milioni di cellule, il team di ricerca ha creato mappe dettagliate di diversi tipi di cellule nel cervello dei topi. Hanno confrontato queste mappe con le aree in cui la tau si accumula per identificare quali tipi di cellule sono maggiormente colpite. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Nature Communications Biology (2).
«Utilizzando modelli matematici e computazionali, abbiamo scoperto che alcune cellule nell'ippocampo, un'area cerebrale importante per la memoria e la navigazione, sono più vulnerabili all'accumulo di tau», ha affermato l'autore Pedro D. Maia (3), professore associato di matematica presso l'UTA. «Questi neuroni glutammatergici hanno mostrato una forte connessione con i depositi di tau, il che significa che hanno maggiori probabilità di essere colpiti. Al contrario, le cellule cerebrali nella corteccia, la parte del cervello che controlla il movimento, le informazioni sensoriali, le emozioni e il ragionamento, avevano meno probabilità di essere colpite dalla tau».
È interessante notare che i ricercatori hanno anche scoperto che gli oligodendrociti, cellule cerebrali che aiutano a isolare le fibre nervose, erano meno colpiti dalla tau. Ciò suggerisce che queste cellule potrebbero aiutare a proteggere il cervello dall'accumulo di tau.
Lo studio ha anche scoperto che la distribuzione di diversi tipi di cellule nel cervello può predire meglio dove avviene l'accumulo di tau rispetto ai soli fattori genetici. Ciò implica che i tipi di cellule presenti in diverse regioni del cervello possono essere più importanti dei geni correlati all'Alzheimer nel determinare la vulnerabilità alla tau.
«Nel complesso, questo studio ci aiuta a capire perché certe regioni del cervello sono maggiormente colpite dall'accumulo di tau che porta al morbo di Alzheimer», ha affermato il dottor Maia. «Identificando i tipi di cellule e le funzioni geniche coinvolte, il nostro studio mostra come i modelli teorici e computazionali possano fornire nuove intuizioni sulla progressione del morbo di Alzheimer. Questo è un altro pezzo di dati preziosi che ci aiuterà a colpire specificamente le cellule vulnerabili e i geni associati all'accumulo di tau, potenzialmente rallentando o prevenendo la progressione del morbo di Alzheimer in futuro».
Per saperne di più sul lavoro di Maia, visita il programma NSF RTG Training in Mathematics for Human Health (4), di cui è co-direttore nell'ambito della neurologia computazionale.
Questo lavoro è stato supportato dai seguenti finanziamenti NIH: R01NS092802, RF1AG062196 e R01AG072753.
Riferimenti:
(1) Texas State for Alzheimer's Disease 2024-2025 (PDF)
(3) Pedro D. Maia
(4) Vertically Integrated Interdisciplinary Training in Mathematics for Human Health
Descrizione foto: Il dottor Pedro D. Maia. - Credit: University of Texas at Arlington.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Brain mapping unlocks key Alzheimer’s insights