In uno sviluppo che fa sentire i topi ovunque cautamente ottimisti, un team internazionale di ricercatori ha annunciato una potenziale svolta contro l'Alzheimer usando nanoparticelle che non solo trasportano farmaci - sono i farmaci. Questi micro overachievers aiutano il cervello a ripristinare il proprio servizio di pulizia, riducendo drasticamente l'accumulo di proteine tossiche che ha reso i neuroni molto infelici.
Lo studio, guidato dall'Istituto di Bioingegneria della Catalogna (IBEC) e dall'Ospedale Cinese Occidentale dell'Università di Sichuan (WCHSU), con un piccolo aiuto dai loro amici nel Regno Unito, è stato pubblicato sulla rivista Signal Transduction and Targeted Therapy. Perché, a quanto pare, curare l'Alzheimer nei topi è ormai una cosa da martedì.
Invece di andare direttamente contro i neuroni danneggiati, i ricercatori hanno preso di mira la barriera emato-encefalica (BBB) - quel buttafuori schizzinoso che decide cosa entra nel club esclusivo del cervello. Nella malattia di Alzheimer, questa barriera inizia a far entrare la folla sbagliata, e le proteine dannose fanno irruzione alla festa, portando al declino cognitivo. Il team ha progettato nanoparticelle bioattive, che chiamano "farmaci supramolecolari", per sistemare il buttafuori e rimettere in carreggiata il sistema di smaltimento dei rifiuti del cervello.
Ora, il cervello è un organo ad alta manutenzione. Succhia circa il 20% dell'energia totale del corpo negli adulti, e nei bambini, quel numero salta a un enorme 60%. Per alimentare questa dipendenza, il cervello si affida a una rete di vasi sanguigni assurda mente densa - circa un miliardo di capillari, con quasi ogni neurone che ha il proprio rifornimento di sangue personale. È come se il cervello avesse il suo sistema autostradale privato, e quando quel sistema si intasa, le cose vanno a rotoli.
Un coro crescente di scienziati ora crede che il danno vascolare non sia solo un effetto collaterale dell'Alzheimer - potrebbe essere la causa trainante della malattia. La rottura della barriera emato-encefalica è stata collegata al declino cognitivo precoce e all'aumento dell'accumulo di proteine tossiche. In condizioni normali, la BBB aiuta a eliminare i rifiuti come l'amiloide-β (Aβ), la proteina appiccicosa che forma quelle famigerate placche. Ma nell'Alzheimer, il sistema di smaltimento fallisce, e il cervello diventa il paradiso di un accumulatore seriale.
Per testare la loro terapia, i ricercatori hanno usato topi geneticamente modificati che sviluppano alti livelli di amiloide-β e declino cognitivo progressivo - essenzialmente l'Alzheimer del topo. I topi hanno ricevuto solo 3 dosi delle nanoparticelle, e i risultati sono stati sorprendentemente rapidi.
"Solo 1 ora dopo l'iniezione abbiamo osservato una riduzione del 50-60% nella quantità di Aβ nel cervello," ha detto Junyang Chen, primo co-autore dello studio, dell'Ospedale Cinese Occidentale dell'Università di Sichuan e studente di dottorato allo University College London (UCL). Più veloce di quanto la maggior parte delle persone riesca a trovare le chiavi della macchina.
Gli effetti a lungo termine sono stati ancora più impressionanti. In un esperimento, i ricercatori hanno trattato un topo di 12 mesi (all'incirca equivalente a un umano di 60 anni) e l'hanno controllato sei mesi dopo, quando aveva circa 90 anni umani. Nonostante l'età avanzata, il topo si comportava come un giovane vispo, senza segni di declino legato all'Alzheimer. È l'equivalente neurologico di un novantenne che corre una maratona.
"L'effetto a lungo termine deriva dal ripristino della vascolarizzazione del cervello. Pensiamo che funzioni come una cascata: quando specie tossiche come l'amiloide-beta (Aβ) si accumulano, la malattia progredisce. Ma una volta che la vascolarizzazione è in grado di funzionare di nuovo, inizia a eliminare Aβ e altre molecole dannose, permettendo all'intero sistema di recuperare il suo equilibrio. Ciò che è notevole è che le nostre nanoparticelle agiscono come un farmaco e sembrano attivare un meccanismo di feedback che riporta questo percorso di eliminazione a livelli normali," ha spiegato Giuseppe Battaglia, Professore di Ricerca ICREA all'IBEC e leader dello studio.
La salsa segreta coinvolge una proteina chiamata LRP1, che agisce come un buttafuori molecolare alla barriera emato-encefalica. Normalmente, LRP1 riconosce l'amiloide-β, si lega ad essa, e la scorta fuori dal cervello nel flusso sanguigno per lo smaltimento. Ma il processo è pignolo: se LRP1 afferra troppo stretto, il sistema di trasporto si