Alzheimer: uno spray nasale protegge neuroni e memoria

I risultati di uno studio preclinico condotto da ricercatori dell’Università Cattolica, campus di Roma, che utilizza vescicole naturalmente prodotte dalle cellule come vettori di segnali neuroprotettivi.

 

 

Uno spray nasale contenente vescicole rilasciate naturalmente dalle cellule potrebbe funzionare contro l’Alzheimer.

Questa è la promessa di uno studio condotto da ricercatori dell’Università Cattolica, della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS e del Centro di Ricerca E. Menni della Fondazione Poliambulanza.

Lo spray si basa su vescicole extracellulari derivate dalla membrana amniotica. Lo studio, pubblicato su Translational Neurodegeneration (Nature press), ne ha dimostrato la capacità, in un modello sperimentale dell’Alzheimer: raggiunge il cervello, contrasta la neuroinfiammazione, protegge la funzione neuronale e preserva la memoria. I ricercatori hanno inoltre ottenuto risultati positivi su neuroni umani in vitro.

I ricercatori hanno dimostrato che queste nanovescicole, somministrate via intranasale a un modello animale che imita il quadro clinico del morbo di Alzheimer, raggiungono l’ippocampo, una regione cerebrale cruciale per la memoria e particolarmente vulnerabile nel morbo di Alzheimer.

Lì, entrano sia nei neuroni che nelle microglia, cellule che svolgono un ruolo importante di sorveglianza e difesa nel cervello.

Gli effetti benefici di questo trattamento influenzano vari aspetti della malattia, dalla modulazione della neuroinfiammazione alla protezione della funzione neuronale e, in particolare, delle sinapsi, le connessioni che garantiscono la trasmissione delle informazioni nei circuiti neurali, portando a un miglioramento significativo delle capacità cognitive.

Le vescicole extracellulari sono in grado sia di prevenire l’insorgenza di deficit di memoria sia di contrastare il declino cognitivo una volta che si è già verificato.

Questo lavoro nasce dalla sinergia tra due linee di ricerca sviluppate presso l’Università Cattolica del Sacro Cuore, la Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS e il Centro di Ricerca E. Menni della Fondazione Poliambulanza.

Da un lato, gli studi del gruppo guidato dalla professoressa Ornella Parolini, Professore Ordinario di Biologia Applicata e direttore scientifico dell’IRCCS Ospedale “Casa Sollievo della sofferenza“, sono stati cruciali.

Parolini studia la placenta da molti anni, in particolare le cellule della membrana amniotica e l’insieme di fattori che queste cellule rilasciano — il cosiddetto secretoma — studiandone gli effetti protettivi e rigeneranti in vari modelli sperimentali.

Il Centro di Ricerca E. Menni della Fondazione Poliambulanza, guidato dal professor Parolini, ha contribuito a questa linea di ricerca, offrendo la propria competenza nell’isolamento e caratterizzazione delle cellule e nell’identificazione dell’insieme di molecole che producono (il secretoma).

L’esperienza consolidata del ruolo della neuroinfiammazione e della plasticità cerebrale alterata nelle malattie neurodegenerative del gruppo guidato dal Professor Claudio Grassi, Professore di Fisiologia e Direttore del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università Cattolica, è stata cruciale.

Il professor Salvatore Fusco, Professore Associato di Fisiologia, coordina gli studi sui meccanismi cellulari e molecolari alla base degli effetti delle vescicole extracellulari nel sistema nervoso centrale.

Il contributo della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS è stato particolarmente importante per dare allo studio una dimensione traslazionale.

Presso la Clinica della Memoria del Policlinico, sono state prelevate biopsie cutanee da pazienti affetti da Alzheimer e da soggetti sani, da cui sono state generate cellule staminali pluripotenti e, successivamente, neuroni umani. Questo permise di verificare anche gli effetti protettivi delle vescicole in modelli umani sperimentali.

Gli autori principali dello studio sono i dottori Andrea Papait, ricercatrice in Biologia Cellulare e Applicata, e Francesca Natale, ricercatrice in Fisiologia, che hanno lavorato per integrare questi due campi di ricerca, collegando le proprietà biologiche e immunomodulatrici delle vescicole extracellulari amniotiche ai loro effetti su neuroinfiammazione, funzione neuronale e memoria.

Somministrate tramite una formulazione spray nasale, le vescicole raggiungevano l’ippocampo ed entravano sia nei neuroni che nelle microglia. Il trattamento non “disattiva” semplicemente la risposta immunitaria.

Piuttosto, rimodella il microambiente infiammatorio, modificando lo stato funzionale e la morfologia della microglia e creando condizioni favorevoli per il mantenimento dell’integrità e della funzione neuronale.

Gli effetti del trattamento influenzano in particolare le molecole coinvolte nella funzione sinapsiale.

Nell’ippocampo dei topi e nei neuroni umani trattati aumentarono i livelli di proteine strettamente legate alla plasticità neuronale, così come l’efficienza della trasmissione sinaptica e dei processi di memoria.

Questi dati indicano quindi 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 sono stati associati a un miglioramento delle prestazioni cognitive, valutate tramite test di memoria di riconoscimento, memoria spaziale e memoria di lavoro.

Il professor Fusco spiega: “Lo studio suggerisce la necessità di indirizzare la ricerca sulle terapie per l’Alzheimer concentrandosi non solo sul contrastare l’accumulo di composti tossici come beta-amiloide e tau, ma anche prestando molta attenzione all’ambiente cellulare in cui vivono i neuroni (ad esempio, microglie e astrociti) e ai segnali molecolari (ad esempio, citochine o microRNA) scambiati da queste cellule, che può influenzare la funzione sinapsiale”.

Il professor Grassi conclude: “Questi sono risultati preclinici che richiedono ulteriori validazioni nell’uomo e non rappresentano ancora una terapia disponibile per il morbo di Alzheimer, ma indicano una direzione molto promettente: capire se alcuni dei meccanismi attraverso cui la placenta regola naturalmente l’infiammazione e protegge i tessuti potrebbero offrire nuovi strumenti per il trattamento delle malattie neurodegenerative e, più in generale, se l’uso di vescicole extracellulari rappresenti una nuova frontiera per il trattamento delle malattie neurologiche”.