Nuove scoperte sugli oligodendrociti e l'Alzheimer
La ricerca mette in evidenza il ruolo degli oligodendrociti nell'Alzheimer e la loro produzione di Aβ.
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La malattia di Alzheimer (AD) è una condizione grave del cervello che colpisce molte persone nel mondo. Causa problemi con la memoria, il pensiero e le attività quotidiane. Uno dei segni precoci dell'Alzheimer è l'accumulo di una sostanza chiamata beta-amiloide (Aβ) nel cervello. Questa sostanza è importante da studiare perché gioca un ruolo significativo nella malattia. Studi recenti mostrano che i farmaci che mirano a Aβ possono aiutare a rallentare il declino nel pensiero e nella funzione per le persone con Alzheimer.
Neuroni e di Altre Cellule
Il Ruolo deiQuando Aβ si accumula nel cervello, non colpisce solo i neuroni (le cellule principali che aiutano con la funzione cerebrale), ma anche altri tipi di cellule chiamate glia. Le glia svolgono vari ruoli di supporto nel cervello. La ricerca ha mostrato cambiamenti nelle microglia (un altro tipo di cellula gliale), Astrociti e Oligodendrociti nelle persone con Alzheimer, così come nei modelli animali della malattia.
Oligodendrociti e Produzione di Aβ
Gli oligodendrociti sono un tipo specifico di cellula gliale responsabile della creazione della mielina, una guaina protettiva attorno alle fibre nervose. Nuove ricerche suggeriscono che queste cellule possono anche produrre Aβ. Guardando i dati di espressione genica da campioni di cervello umano, gli scienziati hanno scoperto che gli oligodendrociti hanno livelli più alti dei geni necessari per creare Aβ rispetto ad altre cellule cerebrali, inclusi i neuroni. Questo significa che gli oligodendrociti hanno un'abilità unica tra le cellule cerebrali di produrre Aβ.
Per confermare che gli oligodendrociti non solo esprimono i geni ma producono anche Aβ, i ricercatori hanno utilizzato test che cercavano Aβ in cellule coltivate in laboratorio e hanno trovato che gli oligodendrociti effettivamente producono Aβ. Ulteriori test hanno mostrato che ridurre la produzione di Aβ negli oligodendrociti nei modelli animali ha aiutato a ripristinare l'attività neuronale normale, suggerendo che Aβ derivato dagli oligodendrociti è importante per capire come l'Alzheimer danneggi la funzione cerebrale.
Oligodendrociti nei Cervelli degli Alzheimer
Per indagare ulteriormente il ruolo degli oligodendrociti nell'Alzheimer, i ricercatori hanno esaminato tessuti cerebrali di individui con Alzheimer sporadico e l'hanno confrontato con controlli sani. Hanno scoperto che un numero significativo di oligodendrociti era in grado di produrre Aβ. Sorprendentemente, hanno anche scoperto che c'erano più oligodendrociti nei cervelli degli Alzheimer rispetto a quelli sani, in particolare in alcuni strati della corteccia.
Nonostante le aspettative che l'Alzheimer avrebbe portato a una perdita di queste cellule, l'aumento degli oligodendrociti indica che potrebbero rispondere alla malattia in modi inaspettati. La presenza di più oligodendrociti produttori di Aβ nei cervelli degli Alzheimer suggerisce che queste cellule potrebbero avere un ruolo chiave nella progressione della malattia.
Studi sulle Cellule Umane
I ricercatori hanno anche derivato oligodendrociti da cellule staminali umane per studiare la loro produzione di Aβ. Hanno trovato che questi oligodendrociti umani erano in grado di produrre Aβ e che questa produzione poteva essere ridotta quando un certo enzima (BACE1) veniva inibito. Questo enzima è cruciale per la produzione di Aβ, e la riduzione della produzione di Aβ negli oligodendrociti è stata significativa. Interessante notare che, confrontando la quantità di Aβ prodotta dagli oligodendrociti con quella prodotta dai neuroni, è risultato chiaro che gli oligodendrociti producevano più Aβ.
Inoltre, gli oligodendrociti tendevano a produrre un tipo di Aβ che è più probabile che formi aggregati, che possono essere dannosi per la funzione cerebrale, rispetto al tipo prodotto dai neuroni.
Effetti di Aβ sui Neuroni
Per vedere come Aβ dagli oligodendrociti influisce sull'attività cerebrale, i ricercatori hanno condotto esperimenti in modelli animali. Hanno creato topi che non potevano produrre Aβ specificamente negli oligodendrociti e hanno osservato i cambiamenti risultanti nell'attività neuronale. Questi topi hanno mostrato una riduzione significativa dell'attività anomala vista in altri modelli di Alzheimer. Ciò implica che Aβ prodotto dagli oligodendrociti può contribuire alla disfunzione dei neuroni all'inizio del processo della malattia.
Al contrario, le iniezioni di Aβ prodotto dagli oligodendrociti in topi sani hanno portato a un aumento dell'attività neuronale. Questo suggerisce che Aβ derivato dagli oligodendrociti può influenzare direttamente la funzione cerebrale e potrebbe contribuire ai primi segni della malattia di Alzheimer.
Implicazioni per il Trattamento
I risultati sugli oligodendrociti e il loro ruolo nella produzione di Aβ hanno importanti implicazioni per come potrebbe essere trattata la malattia di Alzheimer. I trattamenti attuali spesso si concentrano sulla riduzione della quantità di Aβ nel cervello, mirati principalmente ai neuroni. Tuttavia, se gli oligodendrociti stanno contribuendo anche alla produzione di Aβ, potrebbe esserci la necessità di esplorare modi per mirare a queste cellule specificamente.
Nuove terapie potrebbero mirare a ridurre la produzione di Aβ negli oligodendrociti senza influenzare altre funzioni importanti nel cervello. Questo approccio potrebbe potenzialmente minimizzare effetti collaterali indesiderati visti con i trattamenti esistenti, pur affrontando uno dei principali fattori scatenanti dell'Alzheimer.
Pensieri Finali
Comprendere il ruolo degli oligodendrociti nell'Alzheimer evidenzia la complessità della malattia. Non sono solo i neuroni a contribuire allo sviluppo e alla progressione della malattia, ma anche queste cellule di supporto. L'aumento degli oligodendrociti nei cervelli di chi ha l'Alzheimer e la loro capacità di produrre Aβ possono indicare un ruolo più significativo nella malattia di quanto si pensasse in precedenza.
Questa ricerca sottolinea la necessità di ripensare come ci approcciamo al trattamento della malattia di Alzheimer. Concentrandosi sui contributi di tutti i tipi di cellule cerebrali, inclusi gli oligodendrociti, potrebbero emergere nuove strategie che potrebbero portare a terapie più efficaci per chi soffre di questa condizione devastante.
In conclusione, mentre molto rimane da capire sui meccanismi esatti in gioco nella malattia di Alzheimer, l'importanza di Aβ derivato dagli oligodendrociti è chiara. La continua ricerca sarà fondamentale per determinare come questi risultati possano essere tradotti nella pratica clinica per migliorare i risultati per i pazienti con malattia di Alzheimer.
Titolo: Selective suppression of oligodendrocyte-derived amyloid beta rescues neuronal dysfunction in Alzheimer's Disease
Estratto: Reduction of amyloid beta (A{beta}) has been shown to be effective in treating Alzheimers Disease (AD), but the underlying assumption that neurons are the main source of pathogenic A{beta} is untested. Here we challenge this prevailing belief by demonstrating that oligodendrocytes are an important source of A{beta}, and play a key role in promoting abnormal neuronal hyperactivity in AD. We show that selectively suppressing oligodendrocyte A{beta} production improves AD brain pathology and restores neuronal function in vivo. Our findings suggest that targeting oligodendrocyte A{beta} production could be a promising therapeutic strategy for treating AD.
Autori: Marc Aurel Busche, R. Rajani, R. Ellingford, M. Hellmuth, S. Harris, O. Taso, D. Graykowski, F. Lam, C. Arber, E. Fertan, J. S. H. Danial, M. Swire, M. Lloyd, T. Giovannucci, M. Bourdenx, D. Klenerman, R. Vassar, S. Wray, C. Sala-Frigerio
Ultimo aggiornamento: 2024-06-27 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.21.600003
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.21.600003.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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