Come il morbo di Alzheimer sta lentamente rinunciando ai suoi segreti

Sebbene le cause del morbo di Alzheimer restino un mistero, la ricerca genetica fornisce ora indizi su come si sviluppa la malattia. Sappiamo che rare mutazioni genetiche possono causare l'Alzheimer ad esordio precoce, tuttavia, sia i fattori genetici che quelli ambientali sono coinvolti nella forma più comune e ad insorgenza tardiva della malattia. Raccogliendo informazioni sulla composizione genetica di migliaia di persone, gli scienziati del nostro gruppo e altri hanno identificato quasi Varianti del gene 30 che sono più comuni nella malattia.

La funzione di molti di questi "geni di rischio" nel cervello è sconosciuta, ma essi sembrano raggrupparsi per funzione biologica, dandoci una visione più ampia dei meccanismi coinvolti nell'Alzheimer. Una delle funzioni biologiche implicate nell'Alzheimer da queste scoperte genetiche è il trasporto di materiale nella cellula, noto come endocitosi. Ciò si verifica quando il materiale non può attraversare passivamente la membrana cellulare, la cellula germoglia verso l'interno per catturare il carico in un piccolo sacco pieno di liquido.

Il nostro gruppo di ricerca sta studiando cosa fanno questi geni endocitici nel cervello. Usando le cellule cresciute in un piatto, possiamo manipolare le proteine ​​che esprimono e misurare i cambiamenti nell'assorbimento del materiale da parte della cellula. Questo ci aiuta a capire cosa succede quando questi geni sono alterati nell'Alzheimer.

L'endocitosi è una funzione cellulare universalmente importante, tutte le cellule hanno bisogno di mangiare e bere. È anche responsabile di molte altre attività vitali, tra cui comunicazione, trasporto e pulizia di prodotti di scarto, come la beta-amiloide. Questa è una proteina prodotta nel cervello sano che normalmente viene scomposta ed eliminata. Nella malattia di Alzheimer, tuttavia, si ritiene che uno squilibrio della produzione di beta-amiloide e la sua rimozione dalle cause cerebrali un accumulo e la formazione di ammassi appiccicosi, noti come placche, che sono tossici per i neuroni.

Pulizia del cervello

Il lavaggio della beta-amiloide è una delle funzioni svolte dalla microglia, le cellule immunitarie del cervello. Sono i primi a rispondere quando un intruso entra nel cervello. Usano le loro capacità endocitiche per inghiottire e distruggere il materiale di scarto e gli agenti infettivi. Nell'Alzheimer, questa funzione è fondamentale in quanto consumano beta-amiloide, scomposizione attraverso il loro sistema di smaltimento dei rifiuti interno.


innerself iscriviti alla grafica


La beta-amiloide può anche essere rimossa attraverso l'650km dei vasi sanguigni in tutto il cervello umano. Le cellule endoteliali che rivestono i vasi formano una stretta barriera tra il sangue e il cervello. Questo arresta gli agenti tossici ma consente alle sostanze nutrienti di entrare e di scartare i prodotti. La beta-amiloide viene rimossa dal cervello da una speciale forma di endocitosi che la lega a un recettore sulla superficie delle cellule endoteliali, come una serratura e una chiave. Questo innesca la sua interiorizzazione e viene trasportato attraverso la cellula e depositato nel sangue, prevenire un accumulo nel cervello.

In che modo arriva la beta-amiloide in primo luogo?

La precisa funzione della beta-amiloide non è ancora chiara, ma è probabile che abbia un ruolo nella normale fisiologia del cervello, diventando un problema solo quando è presente in eccesso. È prodotto dalla rottura della proteina precursore dell'amiloide (APP), che si trova sulla superficie delle cellule nel cervello.

APP può essere suddivisa in due modi diversi, solo uno dei quali produce beta-amiloide. L'enzima responsabile di questo percorso risiede all'interno della cellula, pertanto APP deve essere sottoposta a endocitosi per poter essere suddivisa in frammenti di beta-amiloide.

Parte della nostra ricerca riguarda la misurazione della quantità di beta-amiloide e di altri frammenti prodotti dalle cellule in seguito alla rottura di APP. Confrontandoli tra cellule sane e quelli in cui i geni di rischio dell'Alzheimer sono stati manipolati, possiamo capire il coinvolgimento di questi geni nella produzione di beta-amiloide. Qui, ancora una volta, l'endocitosi appare come un attore cruciale nel potenziale sviluppo della malattia di Alzheimer.

Questo illustra solo tre esempi di come l'endocitosi è importante per la salute del cervello e come un difetto in uno di questi potrebbe essere un fattore che contribuisce allo sviluppo del morbo di Alzheimer. In effetti, molti altri processi biologici sono stati implicati da studi genetici e difficilmente si escludono a vicenda. Con l'aggiunta di entrambi i fattori di rischio ambientali e di stile di vita, l'Alzheimer è estremamente complesso. Tuttavia, comprendendo i vari meccanismi coinvolti, possiamo iniziare a identificare i potenziali bersagli terapeutici. Proprio come un puzzle, stiamo usando le informazioni genetiche come pezzi d'angolo per costruire un'immagine più chiara della malattia nel suo complesso.

Circa l'autore

Anna Burt, PhD Researcher, Cardiff University

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

Libri correlati:

at InnerSelf Market e Amazon