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Collegare l'Alzheimer e l'aterosclerosi: nuove scoperte

La ricerca rivela connessioni tra l'Alzheimer e problemi di salute vascolare.

Beth Eyre, Kira Shaw, Dave Drew, Alexandra Rayson, Osman Shabir, Llywelyn Lee, Sheila Francis, Jason Berwick, Clare Howarth

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Connessione tra Alzheimer Connessione tra Alzheimer e Aterosclerosi legami tra due condizioni devastanti. Nuove ricerche mettono in evidenza i
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Immagina un mondo dove più di cinquantacinque milioni di persone vivono con la demenza, un numero che si prevede crescerà a oltre centotrentanove milioni entro il 2030. La Malattia di Alzheimer è la causa più comune di questa condizione. Le persone con Alzheimer affrontano una serie di sfide serie, come la perdita di memoria, confusione e difficoltà con il pensiero e il ragionamento. Approfondendo questo argomento, esploreremo come l'Alzheimer interagisce con altri problemi di salute come l’Aterosclerosi, causata dall’accumulo di grassi nelle arterie, e come queste interazioni influenzano il cervello.

Che cos'è la malattia di Alzheimer?

La malattia di Alzheimer, spesso chiamata AD, è un disturbo cerebrale progressivo che porta a un graduale declino delle Funzioni Cognitive. I cervelli delle persone con Alzheimer sono caratterizzati dall'accumulo di proteine, come le placche di beta-amiloide e i grovigli di tau iperfosforilati. Questi cambiamenti disturbano la comunicazione tra le cellule cerebrali e possono causarne la morte, portando ai problemi cognitivi osservati nella malattia.

Il principale fattore di rischio per sviluppare l'Alzheimer è l'età. Man mano che le persone invecchiano, aumentano le probabilità di sviluppare la malattia. Molti individui con Alzheimer hanno anche altri problemi di salute, noti come comorbidità, che possono aggravare la loro situazione.

Il ruolo della disfunzione neurovascolare

Nuovi studi suggeriscono che i problemi con i vasi sanguigni nel cervello, noti come disfunzione neurovascolare, potrebbero giocare un ruolo cruciale nello sviluppo della malattia di Alzheimer. I fattori di rischio vascolari come il diabete, l'ipertensione e le malattie cardiache possono danneggiare la Barriera emato-encefalica, che è come un muro protettivo che controlla cosa entra nel cervello. Quando questa barriera è danneggiata, può portare a una riduzione del flusso sanguigno al cervello, alterando la produzione e la rimozione di proteine, come la beta-amiloide.

Un eccesso di beta-amiloide può essere dannoso, contribuendo alla disfunzione e perdita neuronale. Questo porta alle compromissioni cognitive che le persone con Alzheimer sperimentano.

Il legame tra Alzheimer e aterosclerosi

L’aterosclerosi è come un vicino fastidioso che non sa quando andarsene. È una malattia infiammatoria caratterizzata dall’accumulo di grassi nelle arterie, che può ridurre il flusso sanguigno ed è una delle principali cause di morte in molti paesi. La ricerca ha collegato l'aterosclerosi alla malattia di Alzheimer, con prove che mostrano che i due condividono fattori di rischio comuni.

Anche se capire come interagiscono entrambe le malattie è importante, ci sono pochi studi che indagano come l’aterosclerosi influisce sul flusso e sulla funzione del sangue nel cervello nel contesto dell’Alzheimer. Le condizioni comorbide possono fornire importanti indicazioni su perché alcuni trattamenti per l'Alzheimer non funzionano bene dagli animali agli esseri umani.

Ricerca sull’aterosclerosi e il suo impatto

Per studiare gli effetti dell’aterosclerosi, gli scienziati hanno sviluppato vari modelli animali. Uno dei metodi più popolari è creare topi geneticamente modificati che imitano la malattia. Ma allevare questi topi può essere dispendioso in termini di tempo e costi. Recentemente, i ricercatori hanno esplorato nuovi modi per indurre l’aterosclerosi usando vettori virali, che possono rendere il processo più efficiente.

Uno studio ha utilizzato questi modelli per esaminare come l’aterosclerosi impatti la funzione cerebrale quando combinata con l'Alzheimer. Hanno scoperto che nei topi con entrambe le condizioni, c'erano differenze notevoli nel modo in cui il cervello rispondeva alla stimolazione sensoriale.

Indagare la funzione cognitiva

I ricercatori spesso valutano la funzione cognitiva nei topi utilizzando un compito chiamato test di Riconoscimento di Oggetti Nuovi (NOR). Questo test sfrutta la curiosità naturale dei topi verso gli oggetti nuovi. Ai topi viene data la possibilità di esplorare due oggetti identici e successivamente uno viene sostituito con uno nuovo. Il tempo trascorso con il nuovo oggetto indica se i topi lo riconoscono come diverso da quello familiare.

Quando i ricercatori hanno condotto questo test su topi con Alzheimer, aterosclerosi e una combinazione di entrambe le malattie, non hanno trovato differenze significative nella memoria di riconoscimento tra i gruppi. Questo suggerisce che anche in presenza di queste condizioni gravi, i topi erano ancora in grado di riconoscere oggetti nuovi in modo simile a topi sani. Tuttavia, i topi con Alzheimer hanno trascorso meno tempo con il nuovo oggetto rispetto a quanto previsto, accennando a qualche difficoltà cognitiva.

La configurazione dello studio

Nel studiare queste malattie, i ricercatori hanno utilizzato diverse tecniche, inclusa l'osservazione del flusso sanguigno nel cervello usando un metodo chiamato spettroscopia di imaging ottico 2D (2D-OIS). Questo gli ha permesso di vedere come il sangue fluiva in risposta alla stimolazione sensoriale nel tempo. Hanno anche analizzato il tessuto cerebrale per valutare il carico di placche amiloidi e il carico di placche aterosclerotiche.

Lo studio ha esaminato topi maschi tra i 9 e i 12 mesi, suddivisi in diversi gruppi: gruppo normale (wild-type), gruppo Alzheimer, gruppo aterosclerosi e gruppo con entrambe le malattie. I topi sono stati alloggiati in un ambiente controllato, assicurando che avessero le stesse condizioni prima che si svolgessero gli esperimenti.

Coinvolgimento nei metodi di ricerca

Il test di Riconoscimento di Oggetti Nuovi è stato somministrato in due giorni. Il primo giorno, i topi hanno preso confidenza con l'arena e gli oggetti. Il secondo giorno, dopo una breve pausa, sono stati testati con un oggetto familiare e uno nuovo. I ricercatori hanno registrato il tempo che i topi hanno trascorso con ogni oggetto per calcolare la preferenza per quello nuovo.

Dopo l'esperimento, i topi sono stati sacrificati e i loro cervelli sono stati analizzati, rivelando importanti informazioni sui livelli di amiloide e sulle placche aterosclerotiche nell'aorta.

Risultati e scoperte

Man mano che i ricercatori esaminavano i risultati, sono emersi diversi schemi. Il gruppo aterosclerotico mostrava risposte emodinamiche ridotte, specialmente durante stimoli brevi. Questo significa che i loro cervelli non rispondevano con la stessa intensità del gruppo sano quando si applicava una stimolazione sensoriale rapida. Tuttavia, durante stimolazioni più lunghe, le differenze erano meno chiare.

È interessante notare che l’aggiunta dell'Alzheimer all’aterosclerosi sembrava migliorare alcune risposte dei vasi sanguigni. Questo solleva domande sulle interazioni tra le due malattie che i ricercatori sono ansiosi di esplorare ulteriormente.

Analisi di altri fattori

Un fattore importante in questi risultati era la locomozione. Il movimento dei topi durante il test ha impattato le risposte del flusso sanguigno. Quando si è tenuto conto della locomozione, le differenze significative nelle risposte emodinamiche tra i modelli di malattia sono diminuite, indicando che i movimenti dei topi influenzavano i risultati più degli stati di malattia sottostanti.

Questa connessione tra locomozione e funzione cerebrale suggerisce che, in futuro, gli scienziati dovrebbero prestare attenzione al movimento durante gli esperimenti per assicurarsi di misurare ciò che intendono.

Scoperte patologiche

Esaminando la patologia nel cervello, i ricercatori non hanno trovato differenze significative nel carico di amiloide tra i gruppi con Alzheimer e quelli misti. Questo ha sorpreso alcuni, poiché studi precedenti avevano mostrato che una combinazione di entrambe le malattie poteva portare a un aumento del carico di placche.

Allo stesso modo, non c'era differenza notevole nella quantità di placca aterosclerotica tra i gruppi di aterosclerosi e di malattie miste. I risultati gettano luce su come due condizioni gravi possano interagire e accennano alla necessità di ulteriori studi.

Conclusione

Il percorso per comprendere l'interazione tra la malattia di Alzheimer e l'aterosclerosi rivela misteri e intuizioni. Anche se queste malattie possono influenzare significativamente la vita, i ricercatori stanno lavorando instancabilmente per scoprire meccanismi che potrebbero portare a migliori trattamenti.

Mentre continuiamo a districare le trame della neurodegenerazione e della salute vascolare, è fondamentale ricordare l'importanza del design sperimentale e considerare fattori come la locomozione che possono influenzare i risultati. Questa ricerca apre la strada a studi futuri che potrebbero aiutare a migliorare la nostra comprensione e trattamento di queste condizioni complesse.

Quindi, la prossima volta che senti parlare delle difficoltà di qualcuno con la memoria o la salute del cuore, ricorda che quelle sfide potrebbero essere solo la punta di un iceberg che nasconde una miriade di interazioni nel corpo.

Fonte originale

Titolo: Characterizing vascular function in mouse models of Alzheimer's disease, atherosclerosis, and mixed Alzheimer's and atherosclerosis

Estratto: SignificanceAlzheimers disease does not occur in isolation and there are many comorbidities associated with the disease - especially diseases of the vasculature. Atherosclerosis is a known risk factor for the subsequent development of Alzheimers disease, therefore understanding how both diseases interact will provide a greater understanding of co-morbid disease progression and aid the development of potential new treatments. AimThe current study characterizes hemodynamic responses and cognitive performance in APP/PS1 Alzheimers mice, atherosclerosis mice, and a mixed disease group (APP/PS1 & atherosclerosis) between the ages of 9 and 12 months. ApproachWhisker-evoked hemodynamic responses and recognition memory were assessed in awake mice, immunohistochemistry to assess amyloid pathology, and histology to characterize atherosclerotic plaque load. ResultsWe observed hemodynamic deficits in atherosclerosis mice (vs Alzheimers, mixed disease or wild-type mice), with reduced short-duration stimulus-evoked hemodynamic responses occurring when there was no concurrent locomotion during the stimulation period. Mixed Alzheimers and atherosclerosis models did not show differences in amyloid beta coverage in the cortex or hippocampus or atherosclerotic plaque burden in the aortic arch vs relevant Alzheimers or atherosclerosis controls. Consistent with the subtle vascular deficits and no pathology differences, we also observed no difference in performance on the novel object recognition task across groups. ConclusionsThese results emphasize the importance of experimental design for characterizing vascular function across disease groups, as locomotion and stimulus duration impacted the ability to detect differences between groups. Whilst atherosclerosis did reduce hemodynamic responses, these were recovered in the presence of co-occurring Alzheimers disease which may provide targets for future studies to explore the potentially contrasting vasodilatory mechanisms these diseases impact.

Autori: Beth Eyre, Kira Shaw, Dave Drew, Alexandra Rayson, Osman Shabir, Llywelyn Lee, Sheila Francis, Jason Berwick, Clare Howarth

Ultimo aggiornamento: 2024-12-02 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626393

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626393.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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