News demenza vascolare ed ictus: per la prima c’è un nuovo marker, per il secondo un potente protettore

La demenza vascolare è causata da un difetto nell’arrivo del flusso sanguigno al cervello, che di conseguenza genera un danno neuronale. Da allora, la sua diagnosi è stata piuttosto complicata perché erano disponibili solo metodi di neuroimaging, come uno scanner, e la comparsa dei sintomi. La mancanza di metodi più precisi e specifici crea confusione con altre malattie neurodegenerative, come l’Alzheimer. Uno studio, sviluppato tra il Medical Center dell’Università di Göttingen (UMG) e il Bellvitge Biomedical Research Institute (IDIBELL), ha descritto un nuovo biomarcatore per questa malattia, la proteina lipocalina 2. Questa proteina è presente nel liquido cerebrospinale che bagna il cervello. Campioni di pazienti di quattro gruppi indipendenti hanno dimostrato inequivocabilmente che il liquido cerebrospinale delle persone affette da demenza vascolare ha livelli più elevati di lipocalina 2. I pazienti di quattro centri europei hanno partecipato a questo studio multicentrico: l’ospedale universitario di Sahlgrenska, l’Università di Coimbra, in Portogallo, il Università Paris Diderot e University Medical Center of Göttingen. La ricerca è stata condotta dal Dr. Franc Llorens, ricercatore dell’IDIBELL e dal Center for Biomedical Research in Neurodegenerative Diseases Network (CIBERNED), e dal Dr. Inga Zerr (UMG).

La riproducibilità dei risultati in quattro gruppi di campioni converte la lipocalina 2 in un solido candidato per la diagnosi di demenza vascolare. Contrariamente ai metodi diagnostici finora disponibili, la lipocalina 2 potrebbe discriminare la demenza vascolare dall’Alzheimer, poiché la seconda non mostra un aumento della lipocalina 2. I soliti marcatori proteici del fluido cerebrale studiati fino ad ora erano il classico beta-amiloide (Abeta-42), il fosfo-Tau, altre proteine ​​del neurofilamento, la neurogranina, l’enolasi specifica del neurone (NSE), YKL-40 e la proteina S100B. Lo studio mostra che solo i pazienti con demenza vascolare, ma non quelli con danno vascolare cerebrale senza demenza, mostrano questo aumento. L’elevata specificità diagnostica di questa proteina evidenzia ulteriormente il suo potenziale come biomarker. Per determinare il ruolo della lipocalina 2 nel cervello dei pazienti con demenza vascolare, sono stati studiati campioni di tessuto cerebrale della biobanca HUB-ICO-IDIBELL. Questi studi sono stati condotti con la collaborazione del Dr. Isidre Ferrer, capo del gruppo di Neuropatologia di IDIBELL e CIBERNED, e hanno dimostrato che le cellule gliali esprimono la lipocalina 2 e che il loro modello di espressione è diverso nella demenza vascolare o nell’Alzheimer. Ciò consentirà la discriminazione tra una demenza originata da cause vascolari o diverse.

L’ictus è la terza causa di morte e disabilità negli Stati Uniti. Più di 15 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di ictus: oltre l’87% sono ictus ischemici, causati dall’ostruzione di una o più arterie cerebrali. Con progressi limitati nello sviluppo di trattamenti, è necessario che gli agenti neuroprotettivi trattino efficacemente l’ictus. Uno studio del Schmidt College of Medicine della Florida Atlantic University promette un nuovo modo di trattare l’ictus usando un farmaco già approvato dalla FDA – fattore stimolante le colonie di granulociti (GCSF). Il GCSF migliora la funzione del midollo osseo, è attualmente usato per trattare la neutropenia (bassi globuli bianchi) causata dalla chemioterapia ed è stato usato con successo con pochissimi effetti collaterali per i pazienti che necessitano di trapianti di midollo osseo per stimolare la formazione delle cellule del sangue. Tuttavia è prodotto anche da alcune cellule cerebrali, tra cui i neuroni e la microglìa, oltre che dalle cellule midollari. Lo studio, pubblicato sul Journal of Biomedical Science, è il primo a riferire sull’effetto neuroprotettivo del GCSF contro l’autofagia e lo stress mitocondriale in vivo. I dati supportano l’ipotesi che GCSF sia uno dei pochi fattori di crescita che può ridurre l’infarto diminuendo lo stress cellulare e migliorando le prestazioni comportamentali.

I risultati hanno mostrato che GCSF ha migliorato i deficit neurologici che si verificano nei primi giorni successivi all’ischemia cerebrale e ha migliorato i risultati comportamentali a lungo termine, stimolando al contempo una risposta di recupero del progenitore neurale. I ricercatori hanno testato le prestazioni comportamentali su test d’angolo e locomotori, usati come indicatore di lesioni cerebrali. Utilizzando un modello murino, i ricercatori hanno studiato l’efficacia di GCSF oltre al tipico farmaco trombolitico per terapia trombolitica di quattro ore (tPA), il gold standard per il trattamento dell’ictus per l’ischemia globale. Hanno esaminato i meccanismi pro-sopravvivenza di GCSF contro l’apoptosi derivante da autofagia, stress mitocondriale e stress ER. I ricercatori hanno utilizzato un approccio terapeutico basato sul meccanismo per l’ictus per esaminare prima la connessione tra mitocondrio, autofagia e inibizione dello stress ER nell’azione protettiva del GCSF e quindi per analizzare i percorsi di stress ER rilevanti nel modello bilaterale di occlusione dell’arteria carotide comune (BCAO) . Hanno confermato la neuroprotezione della terapia genica GCSF nel modello di ictus del topo BCAO mediante una diminuzione del DRP1, un marker di stress mitocondriale, nel cervello frontale e medio del gruppo trattato con GCSF.

La dose iniziale di GCSF è stata somministrata 24 ore dopo BCAO e quindi seguita da una singola applicazione della stessa dose per altri tre giorni per un totale di quattro giorni di somministrazione. I ricercatori hanno esaminato il comportamento e utilizzato l’immunoblotting per analizzare le proteine ​​chiave nello stress ER, nell’autofagia e nell’apoptosi indotta dallo stress mitocondriale. I topi BCAO che ricevono la proteina GCSF hanno mostrato una rotazione asimmetrica significativamente meno nel test d’angolo rispetto ai topi BCAO senza GCSF. Nei test comportamentali, GCSF ha suscitato una maggiore sensibilizzazione locomotoria verificata da una maggiore attività nel test di attività locomotoria, dimostrando le proprietà neuroprotettive del farmaco. GCSF funziona allo stesso modo per altre malattie neurologiche come il morbo di Parkinson a causa delle sue proprietà neuroprotettive. Gli scienziati hanno sviluppato GCSF come metodo terapeutico per ricostituire nuove cellule cerebrali grazie alla sua capacità di preservare il sistema nervoso centrale, sopprimere la morte cellulare e allo stesso tempo stimolare la neurogenesi e l’angiogenesi. Il team ha ricevuto un brevetto presso l’US Patent Office (USPTO) per le proprietà neuroprotettive del GCSF nell’ictus e nel morbo di Parkinson.

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

Pubblicazioni scientifiche

Llorens F et al., Zerr I. Nat Commun. 2020 Jan 30; 11(1):619.

Shibata K et al., Watanabe T. Heart Vessels. 2020 Jan 20. 

Weise G et al., Wagner DC. Brain Behav Immun. 2017; 60:15-26. 

Pezzoli G et al. Clin Neurol Neurosurg. 2010 Jan; 112(1):65-67. 

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2445 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty 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. - 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