Home RICERCA & SALUTE Parkinson: le prove che i problemi arrivano dal sistema nervoso intestinale

Parkinson: le prove che i problemi arrivano dal sistema nervoso intestinale

La malattia di Parkinson è caratterizzata dall’accumulo di una proteina mal-assemblata (unfolded), chiamata alfa-sinucleina, nelle cellule del cervello. Mentre più di queste proteine ​​iniziano a raggrupparsi, causano la morte dei tessuti nervosi, lasciando dietro di sé ampi strati di materia cerebrale morta noti come corpi di Lewy. Quando le cellule cerebrali muoiono, compromettono la capacità di una persona di muoversi, pensare o regolare le emozioni. Un numero crescente di prove ha implicato la connessione intestinale nell’iniziare la malattia di Parkinson. In esperimenti condotti su topi, i ricercatori della Johns Hopkins Medicine affermano di aver trovato prove aggiuntive del fatto che la malattia di Parkinson ha origine nelle cellule dell’intestino e viaggia sui neuroni del corpo fino al cervello. La ricerca descritta nel numero di giugno della rivista Neuron, offre un nuovo modello più accurato in cui testare trattamenti che potrebbero prevenire o fermare la progressione della malattia di Parkinson. Il nuovo studio si basa su osservazioni fatte nel 2003 dal neuroanatomista tedesco Heiko Braak che mostravano che le persone con malattia di Parkinson avevano anche accumuli della proteina alfa-sinucleina malriposta nelle parti del sistema nervoso centrale che controllano l’intestino. La comparsa di queste proteine ​​che danneggiano i neuroni è coerente con alcuni dei primi sintomi della malattia di Parkinson, che comprendono la stitichezza.

Braak ipotizzò che la malattia di Parkinson avanzava sui nervi che collegavano l’intestino e il cervello come salire su una scala. I ricercatori, guidati da Ted Dawson, MD, PhD, direttore del Johns Hopkins Institute for Cell Engineering e professore di Neurologia presso la Johns Hopkins University School of Medicine, erano molto curiosi di sapere se la proteina alfa-sinucleina mal ripiegata potesse viaggiare lungo il fascio di nervi noto come il nervo vago, che funziona come un cavo elettrico dallo stomaco e dall’intestino tenue nella base del cervello. Per testare questo, i ricercatori hanno iniettato 25 microgrammi di alfa-sinucleina sintetica “misfolded” creata in laboratorio nell’intestino di dozzine di topi sani. I ricercatori hanno campionato e analizzato il tessuto cerebrale del topo a uno, tre, sette e dieci mesi dopo l’iniezione. Nel corso dell’esperimento di 10 mesi, i ricercatori hanno visto prove che l’alfa-sinucleina ha iniziato a costruire dove il nervo vago si connetteva all’intestino e continuava a diffondersi attraverso tutte le parti del cervello. I ricercatori hanno poi condotto un esperimento simile, ma questa volta hanno tagliato chirurgicamente il nervo vago in un gruppo di topi e iniettato loro l’anima con l’alfa-sinucleina mal ripiegata.

All’esame a sette mesi, i ricercatori hanno scoperto che i topi con nervi vaghi recisi non mostravano nessuno dei segni di morte cellulare trovati nei topi con nervi vago intatto. Il nervo reciso sembrava arrestare i progressi della proteina misfolded. I ricercatori hanno poi studiato se queste differenze fisiche nella progressione della malattia di Parkinson hanno portato a cambiamenti comportamentali. Per fare questo, hanno valutato il comportamento di tre gruppi: topi iniettati con alfa-sinucleina misfolded, topi iniettati con alfa-sinucleina misfolded con taglio dei nervi vago, e topi di controllo senza iniezione e nervi vago intatto. I ricercatori hanno esaminato i compiti comunemente utilizzati per distinguere i segni del morbo di Parkinson del topo, tra cui la costruzione del nido e l’esplorazione di nuovi ambienti. I ricercatori hanno prima osservato i nidi di costruzione dei topi nel loro recinto come test per la fine abilità motoria, che è comunemente influenzata dal morbo di Parkinson negli esseri umani. I topi sani fanno spesso tumuli grandi e densi in cui scavare. I nidi più piccoli e confusi sono spesso segni di problemi con il controllo motorio.

Sette mesi dopo l’iniezione, i ricercatori hanno fornito ai topi materiali per la nidificazione e hanno osservato il loro comportamento di costruzione del nido per 16 ore, valutando le loro capacità su una scala di 0-6. Hanno scoperto che i topi che hanno ricevuto l’iniezione alfa-sinucleina mal ripiegata hanno ottenuto punteggi sempre più bassi nella costruzione del nido. Mentre il controllo e i gruppi di nervi vaghi recisi totalizzavano con regolarità 3 o 4 sulla scala del nido, i topi che ricevevano l’alfa-sinucleina mal ripiegata segnavano meno di 1. Inoltre, mentre la maggior parte dei topi utilizzava l’intero 2,5 grammi di materiale fornito, il gruppo di topi che ha ricevuto l’iniezione di alfa-sinucleina utilizzata meno di mezzo grammo del materiale di nidificazione. In modo simile ai sintomi della malattia di Parkinson negli esseri umani, il controllo motorio dei topi è peggiorato con il progredire della malattia. In un altro esperimento che analizza i topi per sintomi simili al morbo di Parkinson negli esseri umani, i ricercatori hanno misurato i livelli di ansia dei topi monitorando il modo in cui hanno risposto ai nuovi ambienti. Per questo test, i ricercatori hanno posizionato i topi in una grande scatola aperta in cui una telecamera poteva tracciare la loro esplorazione. I topi sani sono curiosi e passeranno il tempo a studiare ogni parte di un nuovo ambiente.

Tuttavia, i topi affetti da declino cognitivo sono risultati più ansiosi, causando loro una maggiore probabilità di rimanere verso i bordi protetti di una scatola. Il gruppo di ricerca ha scoperto che topi e topi di controllo che avevano i loro nervi vago tagliati per proteggersi dal morbo di Parkinson trascorrevano tra i 20 e i 30 minuti esplorando il centro della scatola. D’altra parte, topi che hanno ricevuto l’iniezione alfa-sinucleina mal ripiegata ma avevano i nervi vago intatti trascorsi meno di cinque minuti esplorando il centro della scatola e si sono mossi principalmente intorno ai bordi, indicando livelli più elevati di ansia, che i ricercatori segnalano sono coerenti con i sintomi della malattia di Parkinson. Complessivamente, i risultati di questo studio mostrano che l’alfa-sinucleina anomala può essere trasmessa dall’intestino al cervello nei topi lungo il nervo vago, e bloccare la via di trasmissione potrebbe essere la chiave per prevenire le manifestazioni fisiche e cognitive del Parkinson. Successivamente, dicono i ricercatori, hanno in programma di esplorare quali parti del nervo vago consentono alla proteina mal ripiegata di salire al cervello e di indagare sui potenziali meccanismi per fermarla.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Santos SF et al. Pereira A Jr. Front Neurol. 2019 Jun 4; 10:574.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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