I risultati di uno studio preclinico condotto da ricercatori dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, campus di Roma, indicano una chiara correlazione tra la modulazione dell’infiammazione cerebrale e il ripristino di condizioni molecolari favorevoli alla funzione delle reti neuronali.
Uno spray nasale a base di vescicole extracellulari derivate dalla membrana amniotica potrebbe aprire nuove prospettive nella lotta all’Alzheimer.
Lo studio, pubblicato su Translational Neurodegeneration (rivista del gruppo Nature), mostra che, in un modello sperimentale della malattia, il trattamento riesce a raggiungere il cervello, ridurre la neuroinfiammazione, proteggere la funzione dei neuroni e preservare la memoria. Risultati positivi sono stati ottenuti anche su neuroni umani in coltura.
I ricercatori hanno somministrato per via intranasale queste nanovescicole a un modello animale che riproduce il quadro clinico dell’Alzheimer. Le particelle hanno raggiunto l’ippocampo, area cruciale per la memoria e tra le prime a essere colpite dalla malattia, dove sono state assimilate sia dai neuroni sia dalla microglia, le cellule che svolgono funzioni di sorveglianza e difesa nel cervello.
Gli effetti benefici coinvolgono più aspetti della patologia: dalla modulazione dell’infiammazione alla protezione dei neuroni e, in particolare, delle sinapsi, le connessioni che permettono la trasmissione delle informazioni nei circuiti nervosi. Ne deriva un miglioramento significativo delle capacità cognitive. Un dato particolarmente interessante è che le vescicole si sono dimostrate efficaci sia nel prevenire la comparsa dei deficit di memoria sia nel contrastare il declino cognitivo già in atto.
Il lavoro nasce dalla collaborazione tra due linee di ricerca dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS e del Centro di Ricerca E. Menni della Fondazione Poliambulanza.
Da una parte sono stati cruciali gli studi del gruppo della professoressa Ornella Parolini, Ordinario di Biologia Applicata all’Università Cattolica del Sacro Cuore e direttore scientifico dell’IRCCS Ospedale “Casa Sollievo della sofferenza”, che da molti anni studia la placenta e, in particolare, le cellule della membrana amniotica e l’insieme dei fattori che queste cellule rilasciano, il cosiddetto secretoma, studiandone gli effetti protettivi e rigenerativi in diversi modelli sperimentali. A questa linea di ricerca ha contribuito il Centro di Ricerca E. Menni di Fondazione Poliambulanza, diretto dalla Professoressa Parolini, mettendo a disposizione la propria esperienza nell’isolamento e nella caratterizzazione delle cellule e nella identificazione dell’insieme delle molecole che producono (secretoma).
Poi è stata fondamentale la consolidata esperienza sul ruolo della neuroinfiammazione e della alterata plasticità cerebrale nelle malattie neurodegenerative del gruppo del professor Claudio Grassi, Ordinario di Fisiologia e Direttore del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università Cattolica, nel quale il professor Salvatore Fusco, Associato di Fisiologia, coordina studi sui meccanismi cellulari e molecolari che sottendono gli effetti delle vescicole extracellulari nel sistema nervoso centrale.
Il contributo della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS è stato particolarmente importante per conferire allo studio una dimensione traslazionale. Presso la Clinica della Memoria del Policlinico sono state raccolte biopsie cutanee di pazienti affetti da malattia di Alzheimer e di soggetti sani, dalle quali sono state generate cellule staminali pluripotenti e, successivamente, neuroni umani. Questo ha permesso di verificare gli effetti protettivi delle vescicole anche in modelli sperimentali umani.
Primi autori dello studio sono i dottori Andrea Papait, Ricercatore in Biologia cellulare e applicata, e Francesca Natale, Ricercatrice in Fisiologia, che hanno lavorato all’integrazione di questi due ambiti di ricerca, mettendo in relazione la biologia e le proprietà immunomodulatorie delle vescicole extracellulari di origine amniotica con i loro effetti sulla neuroinfiammazione, sulla funzione neuronale e sulla memoria.
Somministrate con una formulazione spray nasale, le vescicole hanno raggiunto l’ippocampo e sono state incorporate sia dai neuroni sia dalla microglia. Il trattamento non agisce semplicemente “spegnendo” la risposta immunitaria. Piuttosto, rimodella il microambiente infiammatorio, modificando lo stato funzionale e la morfologia della microglia e creando condizioni favorevoli al mantenimento dell’integrità e della funzione neuronale.
Gli effetti del trattamento interessano in particolar modo le molecole coinvolte nel funzionamento delle sinapsi. Nell’ippocampo dei topi e nei neuroni umani trattati sono aumentati i livelli di proteine strettamente legate alla plasticità neuronale, all’efficienza della trasmissione sinaptica e ai processi di memoria.
Questi dati indicano, pertanto, una chiara correlazione tra la modulazione dell’infiammazione cerebrale e il ripristino di condizioni molecolari favorevoli alla funzione delle reti neuronali. Infatti, gli effetti osservati a livello cellulare e molecolare erano associati a un miglioramento delle prestazioni cognitive, valutate attraverso test di memoria di riconoscimento, memoria spaziale e memoria di lavoro.
«Lo studio suggerisce la necessità di orientare la ricerca sulle terapie per l’Alzheimer concentrandosi non solo sul contrastare l’accumulo di proteine caratteristiche della malattia, come beta-amiloide e tau, ma anche prestando grande attenzione all’ambiente cellulare nel quale i neuroni vivono (es. microglia e astrociti) e ai segnali molecolari (es. le citochine o i microRNA) che tali cellule si scambiano e che possono influenzare la funzione delle sinapsi», spiega il professor Fusco.
«Si tratta di risultati preclinici che richiedo ulteriori validazioni nell’uomo e non rappresentano ancora una terapia disponibile per la malattia di Alzheimer, ma indicano una direzione molto promettente: comprendere se alcuni dei meccanismi attraverso i quali la placenta regola naturalmente l’infiammazione e protegge i tessuti possano offrire nuovi strumenti per il trattamento delle malattie neurodegenerative e, più in generale, se l’impiego delle vescicole extracellulari rappresenti una nuova frontiera per la terapia delle malattie di interesse neurologico», conclude il professor Grassi.
fonte: Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS
