Nuove intuizioni sulla progressione del morbo di Parkinson

La malattia di Parkinson (PD) è un disturbo del cervello che peggiora col tempo. Colpisce principalmente un gruppo di cellule nervose nel cervello che producono una sostanza chimica chiamata dopamina. Quando queste cellule muoiono, si hanno problemi con il movimento e il controllo del corpo. Le persone con PD possono avere sintomi come tremori, rigidità e difficoltà con equilibrio e coordinazione. Oltre a questi problemi motori, molti sperimentano anche sintomi non motori come problemi di sonno, cambiamenti d'umore e difficoltà a concentrarsi.

Nella PD, una proteina chiamata α-sinucleina tende a raggrupparsi in agglomerati nel cervello. Questi agglomerati sono noti come Corpi di Lewy e non si trovano solo dove sono colpite le cellule che producono dopamina, ma anche in altre parti del cervello. Questo significa che la malattia non è limitata a un’area, ma colpisce una rete di connessioni, causando una serie di sintomi.

#Trattamenti attuali

I medici usano spesso farmaci per sostituire la dopamina e aiutare a gestire i sintomi motori della PD. Un trattamento comune è un farmaco che si trasforma in dopamina nel cervello. Un altro approccio è la Stimolazione Cerebrale Profonda, dove i medici impiantano un dispositivo che invia segnali elettrici a certe aree del cervello, migliorando i sintomi.

Anche se questi trattamenti possono alleviare i sintomi, non cambiano il corso della malattia stessa. I ricercatori stanno cercando di trovare modi per modificare la malattia mirando ai processi cellulari sottostanti. Tuttavia, è stato difficile trovare modi per affrontare la rete più ampia di connessioni cerebrali che sono compromesse nella PD.

#Indagare i cambiamenti cerebrali nella PD

Un modo per esaminare i cambiamenti nel cervello è attraverso tecniche di imaging come la risonanza magnetica e la PET. Questi metodi permettono agli scienziati di visualizzare come le strutture cerebrali vengono colpite col tempo. Le scansioni PET possono mostrare specificamente dove si trovano certe proteine, come l'amilode beta e la tau, nel cervello in condizioni come l'Alzheimer. Ma, al momento, non esiste una tecnica di scansione simile per l'α-sinucleina.

Per colmare questa lacuna, i ricercatori hanno usato modelli animali per capire come si diffonde l'α-sinucleina nel cervello dopo aver iniettato piccole quantità negli animali. Hanno scoperto che la diffusione di questa proteina è influenzata dalle connessioni tra diverse aree del cervello. Tuttavia, questo da solo non spiega completamente le differenze viste nella patologia tra le varie regioni del cervello.

#Mappare l'α-sinucleina nel cervello

In uno studio recente, gli scienziati volevano creare una mappa dettagliata per vedere come i livelli di α-sinucleina cambiano nel cervello nel tempo. Hanno iniettato α-sinucleina nei cervelli dei topi e poi, per diversi mesi, hanno raccolto dati su come la proteina si diffonde in varie aree del cervello. Hanno esaminato 1046 diverse regioni e hanno osservato come la condizione progredisse dalle fasi iniziali a quelle più avanzate della malattia.

I ricercatori hanno scoperto che alcune aree, come la corteccia motoria e la substantia nigra (coinvolta nel movimento), mostrano cambiamenti molto rapidamente dopo l'iniezione. Altre aree, come il nucleo caudato, hanno sviluppato cambiamenti più lentamente. Anche il tipo di patologia variava; mentre i cambiamenti neuritici apparivano per primi, i cambiamenti nei corpi cellulari arrivavano dopo.

#Analizzare le variazioni regionali

Per capire perché alcune regioni siano più colpite di altre, i ricercatori hanno usato modelli statistici per confrontare la diffusione dell'α-sinucleina con le connessioni fisiche tra le diverse aree del cervello. Hanno scoperto che le regioni con connessioni anatomiche più forti tendevano a mostrare più patologia. Tuttavia, questo non era l'unico fattore in gioco; le caratteristiche individuali di ciascuna regione hanno anche giocato un ruolo nella loro capacità di resistere ai cambiamenti provocati dall'α-sinucleina.

Usando i dati raccolti, hanno creato una misura di vulnerabilità composita per ciascuna regione del cervello, indicando quali aree erano più o meno propense a sviluppare patologia da α-sinucleina. I risultati hanno mostrato che le aree cerebrali con certe caratteristiche, come alti livelli di specifiche proteine, erano più inclini a sviluppare patologia.

#Sviluppare un atlante dell'espressione genica

Un altro aspetto fondamentale dello studio ha riguardato la mappatura dell'espressione genica nel cervello. Gli scienziati hanno creato un atlante che fornisce informazioni dettagliate su quali geni sono attivi in diverse regioni del cervello. Questo atlante includeva l'espressione di quasi 20.000 geni diversi in varie aree cerebrali.

Confrontando questi dati sull'espressione genica con le misure di vulnerabilità calcolate, i ricercatori hanno identificato specifici geni e vie metaboliche che potrebbero contribuire alle differenze di suscettibilità. Ad esempio, hanno trovato che i geni coinvolti nella produzione di energia e nella funzione mitocondriale erano più alti nelle aree che mostrano resilienza alla patologia.

#Identificare potenziali obiettivi farmacologici

Dalla loro analisi, i ricercatori hanno identificato un gruppo di proteine chiamate Chinasi che sembravano essere collegate alla vulnerabilità regionale. Le chinasi sono enzimi che svolgono ruoli cruciali in molti processi cellulari, compresi crescita e metabolismo. Si sono concentrati su un gruppo specifico di chinasi, note come chinasi di gruppo II PAK, per vedere se inibire queste potesse proteggere i neuroni dalla patologia dell'α-sinucleina.

In test di laboratorio su neuroni primari, hanno scoperto che bloccare le chinasi di gruppo II PAK riduceva significativamente i livelli di patologia da α-sinucleina e aiutava a salvare i neuroni dalla morte. Questo effetto protettivo si verificava anche quando il trattamento veniva dato giorni dopo la presenza iniziale dell'α-sinucleina, suggerendo che le chinasi di gruppo II PAK potrebbero svolgere un ruolo nel modo in cui i neuroni rispondono alla patologia.

#Direzioni future

Questo studio apre nuove strade per capire e trattare la malattia di Parkinson. Colle- gando la diffusione dell'α-sinucleina all'attività genica specifica e alle vulnerabilità cellulari, i ricercatori potrebbero trovare modi migliori per rallentare o addirittura fermare la progressione della malattia.

Mentre i trattamenti attuali per la PD si concentrano sul sollievo dei sintomi, c'è speranza che mirare ai processi e alle reti cellulari nel cervello possa portare a nuove terapie modificanti la malattia. Sarà necessaria ulteriore ricerca per esplorare queste connessioni e sviluppare trattamenti efficaci per coloro che sono colpiti dalla PD.

#Conclusione

La malattia di Parkinson presenta sfide complesse, influenzando sia il movimento che molte funzioni non motorie. I recenti progressi nella mappatura e nell'analisi della progressione della malattia e dei meccanismi sottostanti offrono una via più chiara verso potenziali nuovi trattamenti. Continuando a studiare le interazioni tra la struttura cerebrale, il comportamento delle proteine e l'espressione genica, gli scienziati sono un passo più vicini a trovare modi per alterare il corso di questa malattia debilitante.

Il cammino da percorrere richiede collaborazione tra vari campi della ricerca per tradurre questi risultati in terapie efficaci che possano migliorare la qualità della vita delle persone che vivono con la malattia di Parkinson.