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In uno studio sui topi, i ricercatori hanno studiato il potenziale del trattamento dell'Alzheimer rimuovendo le proteine ​​​​tossiche dal sangue.Credito immagine: Rolf Vennenbernd/picture alliance tramite Getty Images.
  • L'aggregazione della proteina beta-amiloide in depositi insolubili nel cervello è un segno distintivo del morbo di Alzheimer.
  • Uno studio recente mostra che la sostituzione del sangue in un modello murino di Alzheimer con sangue di topi selvatici sani potrebbe rallentare la formazione di depositi di amiloide-beta.
  • Questo trattamento per lo scambio di sangue ha anche migliorato la memoria spaziale nel modello murino del morbo di Alzheimer.
  • Lo studio potrebbe facilitare lo sviluppo di nuovi trattamenti per il morbo di Alzheimer che prendono di mira le proteine ​​o altri fattori nel sangue.

Un nuovo studio pubblicato inPsichiatria Molecolarehanno dimostrato che la sostituzione del sangue di un modello murino di Alzheimer (AD) con il sangue di un topo selvatico ha ridotto i livelli di marcatori cerebrali di AD e ha migliorato la memoria spaziale nel modello murino.

Sebbene i meccanismi alla base di questi risultati rimangano poco chiari, i risultati suggeriscono che la manipolazione di alcuni componenti nel sangue potrebbe aiutare a curare l'AD.

Il targeting dei componenti nel sangue per il trattamento dell'AD può aiutare a superare le sfide associate allo sviluppo di farmaci che possono attraversare la barriera ematoencefalica.

Beta-amiloide nel sangue

AD è la forma più comune didemenza, contabilizzando60-80%di tutti i casi di demenza.Più di 6 milioni di persone negli Stati Uniti hanno attualmente l'AD e le proiezioni indicano che questo numero potrebbe raggiungere i 13 milioni entro il 2050.Pertanto, vi è un urgente bisogno di trattamenti efficaci per questa condizione.

Una caratteristica centrale dell'AD è l'accumulo anomalo della proteina beta-amiloide in depositi, noti come placche, nel cervello.

Le singole unità, o monomeri, della proteina beta-amiloide tendono ad aggregarsi per formare brevi catene chiamate oligomeri.Questi oligomeri solubili si aggregano per formare fibrille, che in seguito formano placche insolubili.Gli esperti ritengono che questi aggregati di amiloide-beta siano responsabili del danno alle cellule cerebrali nell'AD.

I monomeri beta-amiloide sono prodotti nel cervello e anche in altri organi.I monomeri e gli oligomeri beta-amiloidi possono attraversare la barriera ematoencefalica, passando dal cervello al sangue e dal sangue al cervello.La proteina beta-amiloide viene scomposta inorgani periferici, compresi i reni e il fegato, il che spiega la sua presenza nel sangue.

Inoltre,ricercasuggerisce che esiste una stretta associazione tra i livelli di amiloide-beta nel cervello e nel flusso sanguigno.

In unstudiacondotto utilizzando un modello murino di AD geneticamente modificato o transgenico, la ricezione di sangue da topi transgenici più anziani con depositi di amiloide-beta ha accelerato la formazione di depositi di amiloide-beta negli animali transgenici più giovani.

Al contrario, isolare la proteina beta-amiloide nel sangue utilizzando anticorpi che non possono attraversare la barriera ematoencefalica puòridurrei livelli di depositi di amiloide-beta nel cervello.

Allo stesso modo, è possibile collegare chirurgicamente la circolazione sanguigna di un topo selvatico con quella di un modello di topo AD transgenicoridurrei livelli di depositi di amiloide-beta nel cervello del roditore.

Questi dati suggeriscono che i livelli di proteina beta-amiloide nel sangue potrebbero influenzare i livelli di depositi di beta-amiloide nel cervello.Pertanto, i trattamenti che abbassano i livelli di amiloide-beta nella circolazione sanguigna potrebbero essere utilizzati per rallentare la progressione dell'AD.

Nel presente studio, i ricercatori hanno esaminato se la parziale sostituzione del sangue di un modello murino transgenico di AD con il sangue di topi wild-type potrebbe ridurre i livelli di beta-amiloide nel cervello del modello murino.

Effetti profilattici

Durante il trattamento di scambio del sangue, i ricercatori hanno prelevato il 40-60% del sangue dai topi transgenici e sostituito il sangue prelevato con sangue da topi selvatici sani.

Hanno iniziato questo trattamento di scambio di sangue quando i topi transgenici avevano 3 mesi - il che significa che erano adulti maturi - e prima dell'inizio della formazione di placche di amiloide-beta.

Questa procedura di scambio di sangue è stata eseguita una volta al mese per i successivi 10 mesi fino a quando i topi avevano 13 mesi o mezza età.

A differenza dei topi transgenici non trattati che hanno mostrato placche di amiloide-beta a 13 anni, i topi transgenici che hanno ricevuto il trattamento di scambio sanguigno hanno mostrato un minor numero di placche e un carico di placca inferiore, che è una misura dell'area del cervello coperta da placche.

I ricercatori hanno anche valutato l'impatto delle trasfusioni di sangue dai topi selvatici sulla memoria dei modelli murini di AD transgenici a 12,5 mesi di età.

I topi transgenici del gruppo di scambio sanguigno hanno ottenuto risultati migliori nei test di memoria spaziale a breve e lungo termine rispetto ai topi transgenici non trattati.Inoltre, le prestazioni dei topi nel gruppo di scambio sanguigno erano simili a quelle dei topi wild-type.

In un esperimento simile, i ricercatori hanno continuato la procedura mensile di scambio di sangue fino a 17 mesi di età.Hanno usato i dati dei topi sacrificati a 13 e 17 mesi di età per valutare il tasso di crescita della placca durante questo periodo.

I ricercatori hanno quindi scoperto che il trattamento di scambio del sangue ha rallentato il tasso di crescita della placca.

Impatto sui topi con placche preesistenti

Nella prima serie di esperimenti, i ricercatori hanno iniziato la procedura di scambio di sangue in topi di 3 mesi prima dello sviluppo delle placche di amiloide-beta.

Per esaminare il potenziale di questa procedura per il trattamento dell'AD, i ricercatori hanno iniziato il trattamento di scambio sanguigno mensile a 13 mesi, quando i topi transgenici tendono a mostrare depositi di amiloide-beta nel cervello e deficit di memoria.

I ricercatori hanno scoperto che i topi transgenici che ricevevano un trattamento di scambio sanguigno mostravano un minor numero di placche di amiloide-beta e un carico di placca inferiore a 17 mesi rispetto ai topi transgenici non trattati della stessa età.

Inoltre, il carico di placca nei topi transgenici di 17 mesi che hanno ricevuto il trattamento di scambio di sangue era simile a quello dei topi transgenici non trattati a 13 mesi.Questi risultati suggeriscono che il trattamento di scambio sanguigno ha impedito un ulteriore accumulo di placche di amiloide-beta.

In particolare, le prestazioni dei topi transgenici nel gruppo di trattamento dello scambio di sangue nei test di memoria spaziale erano simili ai topi wild-type della stessa età e migliori dei topi transgenici non trattati della stessa età.

Questi esperimenti mostrano che lo scambio di sangue potrebbe servire come trattamento modificante la malattia, che ritarda o arresta la progressione dell'AD.

Potenziale terapeutico nell'uomo

I ricercatori hanno scoperto che i livelli di amiloide-beta nel sangue dei topi transgenici sono aumentati subito dopo la trasfusione di sangue dai topi selvatici.

Pertanto, è possibile che l'abbassamento dei livelli di beta-amiloide nel sangue all'introduzione di sangue da topi wild-type possa aumentare il trasferimento di beta-amiloide dal cervello al flusso sanguigno.Questo potrebbe essere un meccanismo per il declino dei livelli di beta-amiloide nel cervello dovuto alla procedura di scambio del sangue.

Tuttavia, i ricercatori non hanno rimosso direttamente l'amiloide-beta dal sangue del modello murino transgenico di AD e anche altre proteine ​​o fattori nel sangue potrebbero spiegare questi risultati.

Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per caratterizzare i componenti del sangue e individuare i meccanismi alla base dell'impatto del trattamento di scambio sanguigno sulla memoria e sulle placche di amiloide-beta.

La caratterizzazione dei componenti del sangue alla base di questi effetti del trattamento di scambio del sangue potrebbe facilitare lo sviluppo di trattamenti per i pazienti con AD.

L'autore principale dello studio, il dott.Claudio Soto, professore di neurologia presso la McGovern Medical School dell'UTHealth Houston, ha dichiarato a Medical News Today che procedure come la plasmaferesi edialisi del sanguepotrebbe essere adattato per rimuovere la proteina beta-amiloide dal sangue o da altri componenti del sangue e trattare gli individui con AD.

Dott.Soto ha osservato che “gli studi sui modelli murini sono necessari come primo passo per analizzare l'efficacia di una strategia terapeutica. Naturalmente", ha aggiunto, "i topi non sono umani, quindi dovremmo dimostrare che il nostro approccio funziona nella" vita reale "con" pazienti reali "".

"Lo scambio di sangue intero - come abbiamo fatto in questo studio - non è fattibile negli esseri umani [in quanto tali], ma ci sono due tecnologie attualmente nella pratica medica comune che potrebbero funzionare: plasmaferesi e dialisi del sangue. Attualmente stiamo adattando queste tecniche per gli studi sui topi e se otteniamo risultati positivi, il prossimo passo sarà avviare alcuni studi clinici su esseri umani affetti da AD”.

– Dott.Claudio Soto

Abbiamo parlato anche con il Dott.Erik S.Musiek, professore di neurologia alla Washington University School of Medicine di St.Louis, che non è stato coinvolto in questo studio.

Commentando lo studio, il dott.Musiek ha osservato: "Gli autori si concentrano sull'idea che ci sia un pool di amiloide-beta nella periferia che è in equilibrio con quello nel cervello, e che l'aggiunta di sangue con amiloide-beta minima crea un pozzo attraverso il quale l'amiloide-beta si trasferisce dal cervello al sangue, limitando la formazione di placche. Questa ipotesi di assorbimento periferico esiste da molto tempo ed è stata dimostrata nei topi dopo [la] somministrazione di anticorpi Abeta".

"Tuttavia, ci sono probabilmente molti altri possibili meccanismi in gioco qui", ha ammonito.Inoltre, secondo il dott. Musiek, "il fatto che i donatori di sangue siano giovani, mentre i topi modello AD che ricevono il sangue invecchiano abbastanza (13 mesi), suggerisce che potrebbero esserci fattori nel sangue giovane che limitano direttamente la beta -patologia amiloide e promuovere la cognizione.

“È anche possibile che il sangue fresco e giovane alteri la risposta immunitaria nel cervello dei riceventi, facilitando il metabolismo dell'amiloide-beta”Dott.ha ipotizzato Musiek. "Infine, non è chiaro se lo scambio di sangue nei topi che hanno già [un] carico di placca significativo possa migliorare [la] rimozione delle placche, invece di [prevenire] il loro accumulo iniziale".

“Questo è molto importante, poiché generalmente identifichiamo le persone con AD preclinico in base al fatto che hanno già le placche e le terapie di prevenzione primaria per prevenire che l'accumulo graduale di placca sia molto difficile da implementare nell'uomo. Tuttavia, questo studio rivela certamente un fenomeno molto interessante e dovrebbe ispirare la ricerca futura", ha affermato il dott.Musica.

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