Nuovo anticorpo può curare la lesione cerebrale e prevenire la malattia di Alzheimer
Sommario:
Gli scienziati sanno da anni che le persone che soffrono di trauma cranico (TBI) sono maggiormente a rischio per il morbo di Alzheimer in età avanzata.
Ora, una nuova ricerca pubblicata su Nature non ha solo trovato il meccanismo con cui il TBI causa la malattia di Alzheimer, ma ha anche scoperto una possibile cura.
Pubblicità La pubblicitàTBI può verificarsi in vari modi.
Può derivare da grandi, singoli impatti, come un colpo alla testa o da un'esplosione esplosiva.
Può anche accumularsi per una vita di impatti minori, come negli sport di contatto come il calcio o il rugby.
PubblicitàTali impatti non sono rari. Nel 2010, sospetti di TBI hanno inviato 2. 2 milioni di persone al pronto soccorso.
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Problem Proteins
La ricerca precedente ha individuato le proteine tau misfolded come una delle cause del morbo di Alzheimer.
Normalmente, le proteine tau sane (chiamate trans P-tau) lavorano all'interno delle cellule nervose per formare l'impalcatura che dà alle cellule la loro forma e consente loro di funzionare correttamente.
Tuttavia, quando il processo di ripiegamento delle proteine va storto, il cervello può invece formare delle proteine tau deformi (chiamate cis P-tau).
Queste proteine funzionano male e danneggiano i generatori di energia all'interno delle cellule nervose, portando infine alla tossicità e alla morte cellulare.
Utilizzando una tecnica di imaging cerebrale chiamata immunofluorescenza, i ricercatori hanno esaminato il cervello di persone con danno cerebrale correlato a lesioni croniche. Hanno scoperto che, rispetto alle persone sane, queste persone avevano livelli molto più elevati di cis P-tau.
Pubblicità PubblicitàLe proteine tau misfolded erano particolarmente concentrate negli assoni delle cellule nervose - i lunghi steli che i nervi proiettano per collegarsi con altre cellule e formare connessioni.
Mouse come modelli
Per trovare la connessione causale, i ricercatori si sono rivolti ai modelli murini.
I topi che hanno ricevuto una singola lesione cerebrale lieve hanno mostrato livelli elevati di cis P-tau, ma questi livelli sono tornati alla normalità entro due settimane.
PubblicitàI topi che hanno ricevuto una singola, grave lesione cerebrale (simulando quello che un soldato sopravvive a un'esplosione potrebbe provare) o una serie di lesioni cerebrali minori (simulando ciò che un atleta potrebbe provare) hanno mostrato elevati livelli di P-tau cis che è rimasto per almeno sei mesi.
Nei gruppi di lesioni cerebrali gravi o croniche, il P-tau cis si diffonde anche in tutto il cervello, saltando da una cellula all'altra e lasciando una striscia di morte cellulare sul suo percorso. Queste proteine possono diffondersi all'ippocampo e alla corteccia, responsabili della formazione della memoria e del controllo esecutivo delle emozioni e del comportamento.
Annuncio pubblicitarioCis P-tau ha la capacità di uccidere un neurone dopo l'altro, portando infine a diffusi grovigli neurofibrillari e atrofia cerebrale. Kun Ping Lu, MD, Ph. D., Harvard Medical School"Cis P-tau ha la capacità di uccidere un neurone dopo l'altro, portando infine a diffusi grovigli neurofibrillari e atrofia cerebrale, che sono le lesioni tipiche del morbo di Alzheimer malattia e [danno cerebrale cronico] ", ha spiegato Kun Ping Lu, MD, Ph. D., professore di medicina alla Harvard Medical School e capo della divisione di Translational Therapeutics al Beth Israel Deaconess Medical Center, nonché coautore senior sulla carta, in un'intervista con Healthline.
La lesione cerebrale fisica non era l'unica cosa che poteva causare la formazione di P-tau cis.
I ricercatori hanno anche sottoposto le cellule nervose coltivate allo stress. In particolare, affamati di ossigeno o di fattori di crescita del cervello, come potrebbe accadere se il flusso di sangue si riduce nel cervello dopo una lesione.
PubblicitàI ricercatori sono arrivati a bordo di un enzima chiamato Pin1, che converte il P-tau cis tossico in un benefico trans P-tau. La mancanza di ossigeno ha disattivato Pin1, mentre la mancanza di fattore di crescita ha impedito al cervello di costruire nuovo Pin1.
Insieme, questo modello di riduzione del flusso sanguigno ha mostrato come le lesioni cerebrali e altre forme di stress possono portare a un aumento dei livelli di P-tau cis e dei suoi effetti tossici.
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Anticorpi contro il salvataggio
Una volta identificati i problemi di proteine, la squadra di Lu intensificò la sfida di come affrontare il problema.
Hanno sviluppato uno speciale anticorpo in grado di etichettare cis P-tau, lasciando solo trans P-tau e neutralizzando la proteina tossica all'interno delle cellule. L'anticorpo potrebbe anche impedire che la cis P-tau si diffonda ad altre cellule.
Poi arrivò il momento per i test. Nel loro modello di stress, la somministrazione degli anticorpi impediva alla morte cellulare di aver visto la causa C-tau.
Successivamente, i ricercatori hanno testato gli anticorpi nei topi che avevano ricevuto lesioni cerebrali. Dopo due settimane di trattamento con anticorpi, i topi con lesioni cerebrali hanno mostrato livelli completamente normali di cis P-tau e il danno ai nervi agli assoni e ai generatori di energia è stato invertito. La morte cellulare è stata fermata nelle sue tracce.
Infine, la squadra di Lu ha testato il comportamento dei topi. I topi sani hanno mostrato cautela in un compito di assunzione di rischi tipico dei topi. I topi con lesioni cerebrali a cui era stato somministrato un anticorpo finto come placebo, tuttavia, mostravano comportamenti di assunzione di rischio sorprendenti, proprio come molti umani sopravvissuti a una lesione cerebrale.
Ma i topi feriti al cervello a cui è stato somministrato l'anticorpo speciale che bersaglia il P-tau cis non mostra questo comportamento rischioso. Invece, erano cauti come i topi sani.
"I nostri esperimenti successivi e in corso dimostrano che il pre-trattamento e l'iniezione [del cervello] non sono necessari", ha detto Lu. "Possiamo ritardare il trattamento degli anticorpi [ore] dopo TBI e somministrare da tre a quattro iniezioni di anticorpi, che è efficace.Questi risultati suggeriscono che un trattamento anticorpale a breve termine dopo TBI potrebbe essere sufficiente per il trattamento del trauma cranico e prevenirne le conseguenze a lungo termine se non vi sono ulteriori lesioni cerebrali. "
Può prevenire l'Alzheimer?
Per quanto riguarda il fatto che questo trattamento possa anche prevenire lo sviluppo della malattia di Alzheimer, Lu sta lavorando al problema.
Dal momento che il morbo di Alzheimer dipende dall'età, deve aspettare che i suoi topi testino invecchino prima di vedere i risultati. Ma la teoria è promettente.
Ci sono alcune limitazioni alle scoperte della sua squadra. I modelli murini, in particolare del morbo di Alzheimer, non duplicano perfettamente la versione umana della malattia. E ci vorrà del tempo per sviluppare una versione dell'anticorpo che funziona negli esseri umani.
Ma Lu è ottimista.
"La tecnologia anticorpi è un approccio diffuso per lo sviluppo di farmaci grazie alla sua straordinaria specificità e all'alto tasso di successo", ha affermato. "Inoltre, il processo per convertire il nostro attuale anticorpo di topo con uno che può essere testato negli esseri umani è stato semplificato e può essere fatto entro un paio di anni. Ovviamente, questo dipenderà dal finanziamento. "
Ha aggiunto," Questi risultati rivelano un meccanismo di malattia precoce comune, comune nel TBI sportivo e militare e nella malattia di Alzheimer, e possono portare a diagnosi precoce, prevenzione e terapia di queste malattie devastanti. "
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