Usando i topi con la malattia, i ricercatori hanno scoperto che il trattamento con dopamina potrebbe alleviare i sintomi fisici nel cervello e migliorare la memoria.
Un nuovo modo per combattere il morbo di Alzheimer è stato scoperto da Takaomi Saido e dal suo team presso il RIKEN Center for Brain Science (CBS) in Giappone.
Usando i topi con la malattia, i ricercatori hanno scoperto che il trattamento con dopamina potrebbe alleviare i sintomi fisici nel cervello e migliorare la memoria.
Pubblicato sulla rivista scientifica Science Signaling il 6 agosto, lo studio esamina il ruolo della dopamina nel promuovere la produzione di neprilisina, un enzima in grado di abbattere le placche dannose nel cervello che sono il segno distintivo dell’Alzheimer.
Se risultati simili vengono trovati negli studi clinici sull’uomo, potrebbe portare a un modo fondamentalmente nuovo di trattare la malattia.
La formazione di placche indurite attorno ai neuroni è uno dei primi segni della malattia di Alzheimer, che spesso inizia decenni prima che vengano rilevati sintomi comportamentali come la perdita di memoria.
Queste placche sono formate da pezzi del peptide beta-amiloide che si accumulano nel tempo.
Nel nuovo studio, il team di Saido al RIKEN CBS si concentra sull’enzima neprilisina perché esperimenti precedenti hanno dimostrato che la manipolazione genetica che produce un eccesso di neprilisina nel cervello, un processo chiamato sovraregolazione, ha portato a un minor numero di placche di beta-amiloide e a un miglioramento della memoria nei topi.
Mentre manipolare geneticamente i topi per produrre neprilisina è utile sperimentalmente, per curare le persone con la malattia, abbiamo bisogno di un modo per farlo usando i farmaci.
Le pillole di neprilisina o un’iniezione non sono fattibili perché non possono entrare nel cervello dal flusso sanguigno. Il primo passo del nuovo studio è stato quindi un noioso screening di molte molecole per determinare quali possono naturalmente sovraregolare la neprilisina nelle parti corrette del cervello.
La precedente ricerca del team li ha portati a restringere la ricerca agli ormoni prodotti dall’ipotalamo e hanno scoperto che l’applicazione di dopamina alle cellule cerebrali coltivate in un piatto ha prodotto un aumento dei livelli di neprilisina e una riduzione dei livelli di beta-amiloide.
Utilizzando un sistema DREADD, hanno inserito minuscoli recettori di progettazione nei neuroni che producono dopamina dell’area tegmentale ventrale del topo.
Aggiungendo un farmaco di design corrispondente al cibo dei topi, i ricercatori sono stati in grado di attivare continuamente quei neuroni, e solo quei neuroni, nel cervello dei topi.
Come nel piatto, l’attivazione ha portato ad un aumento della neprilisina e a una diminuzione dei livelli di beta-amiloide, ma solo nella parte anteriore del cervello del topo.
Ma il trattamento potrebbe rimuovere le placche? Sì. I ricercatori hanno ripetuto l’esperimento utilizzando uno speciale modello murino di Alzheimer in cui i topi sviluppano placche di amiloide-beta.
Otto settimane di trattamento cronico hanno portato a un numero significativamente inferiore di placche nella corteccia prefrontale di questi topi.
Il sistema DREADD è un incredibile sistema per la manipolazione precisa di neuroni specifici. Ma non è molto utile per i contesti clinici umani.
Gli esperimenti finali hanno testato gli effetti del trattamento con L-DOPA. La L-DOPA è una molecola precursore della dopamina spesso usata per trattare il morbo di Parkinson perché può entrare nel cervello dal sangue, dove viene poi convertita in dopamina.
Il trattamento dei topi modello con L-DOPA ha portato ad un aumento della neprilisina e a una diminuzione delle placche di beta-amiloide sia nella parte frontale che in quella posteriore del cervello.
I topi modello trattati con L-DOPA per 3 mesi hanno anche ottenuto risultati migliori nei test di memoria rispetto ai topi modello non trattati.
Ha dimostrato che i livelli di neprilisina diminuiscono naturalmente con l’età nei topi normali, in particolare nella parte frontale del cervello, rendendolo forse un buon biomarcatore per le diagnosi precliniche o a rischio di Alzheimer.
Il modo in cui la dopamina provoca l’aumento dei livelli di neprilisina rimane sconosciuto ed è il prossimo argomento di ricerca per il gruppo di Saido.
“Abbiamo dimostrato che il trattamento con L-DOPA può aiutare a ridurre le placche dannose di amiloide-beta e migliorare la funzione della memoria in un modello murino di Alzheimer”, spiega Watamura Naoto, primo autore dello studio.
“Ma il trattamento con L-DOPA è noto per avere gravi effetti collaterali nei pazienti con malattia di Parkinson. Pertanto, il nostro prossimo passo è quello di studiare come la dopamina regola la neprilisina nel cervello, il che dovrebbe produrre un nuovo approccio preventivo che può essere avviato nella fase preclinica dell’Alzheimer”.
