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I segnali muscolari potrebbero proteggere dall'Alzheimer

Nuove ricerche mostrano che la salute muscolare influisce sulla funzione cerebrale e sul rischio di Alzheimer.

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La malattia di Alzheimer (AD) è una condizione seria che colpisce la memoria e le abilità cognitive. È caratterizzata dalla perdita di segnali nervosi e connessioni tra le cellule cerebrali, che avviene all'inizio della malattia. Gli studi hanno dimostrato che ci sono cambiamenti in alcuni segnali cerebrali e nel numero di connessioni tra cellule nervose nelle persone con AD. Questi cambiamenti possono portare a problemi di pensiero e memoria. Trovare modi per prevenire o trattare questi cambiamenti precoci potrebbe essere fondamentale per sviluppare nuovi trattamenti per l'AD.

La Connessione Muscolo-Cervello

Ricerche recenti hanno messo in luce il legame tra salute muscolare e salute cerebrale. I muscoli scheletrici possono rilasciare sostanze chiamate Miokine. Queste miokine viaggiano nel sangue e possono avere effetti positivi sulla salute del cervello. Vengono rilasciate durante l'esercizio o altre attività che richiedono energia. Queste miokine circolanti possono sostenere la salute cerebrale proteggendo dall'Infiammazione, stimolando la crescita di nuove cellule cerebrali e riducendo l'accumulo di proteine dannose collegate all'AD.

Risultati Precedenti e Focus della Ricerca Attuale

Studi precedenti hanno dimostrato che potenziare una specifica proteina chiamata Fattore di Trascrizione E-B (TFEB) nei muscoli può rallentare il declino cognitivo legato all'età nei topi. I ricercatori hanno notato che quando aumentavano TFEB nei muscoli di un certo tipo di modello murino usato per studiare l'AD, i topi mostrano meno infiammazione nel cervello e migliori segnali legati alla crescita nervosa. Questi risultati promettenti suggerivano che migliorare i segnali muscolari potesse essere un modo efficace per proteggere il cervello dai danni dell'AD.

In questo studio, i ricercatori miravano a scoprire se aumentare TFEB nei muscoli potesse anche aiutare a proteggere il cervello dagli effetti tossici di alcune proteine associate all'AD, in particolare l'amiloide-beta (Aβ), che forma placche nei cervelli delle persone con AD. L'attenzione era su un tipo specifico di modello murino che sviluppa queste placche Aβ.

Sovraespressione Muscolare e i Suoi Effetti su Aβ

I ricercatori hanno creato un tipo speciale di topo che aveva il gene TFEB potenziato nei muscoli. Hanno scoperto che quando questi topi venivano confrontati con topi tipici che sviluppano AD, quelli con più TFEB nei muscoli avevano livelli ridotti di placche Aβ nei loro cervelli. Questa riduzione era evidente in diverse parti del cervello ritenute colpite dall'AD. Non solo c'erano meno placche, ma i topi hanno anche ottenuto risultati migliori nei test di memoria e apprendimento.

Interessante, gli effetti protettivi dell'aumento di TFEB non sembravano coinvolgere direttamente la riduzione dell'infiammazione nel cervello. Invece, il segnale muscolare potenziato sembrava cambiare l'attività genica nelle cellule cerebrali, aiutando a mantenere connessioni sane tra i neuroni. Questa scoperta indica che i benefici del segnale muscolare potrebbero derivare da una via diversa da quella precedentemente pensata.

Il Ruolo della Prosaposina

Una delle sostanze prodotte nei muscoli che sembra essere importante è chiamata prosaposina (PSAP). Questa miokina è particolarmente interessante per i suoi potenziali benefici per il cervello. Lo studio ha mostrato che quando TFEB muscolare era potenziato, i livelli di PSAP nei muscoli aumentavano. Questo aumento si rifletteva anche nel sangue e nel cervello dei topi, suggerendo che PSAP potesse aiutare a facilitare la comunicazione tra muscoli e cervello.

I ricercatori volevano testare se iniettare una specifica parte della proteina PSAP potesse anche imitare i benefici visti con il potenziamento di TFEB muscolare. Hanno usato un frammento di 18 amminoacidi di PSAP, noto come PS18, che poteva anche fornire effetti protettivi al cervello. I risultati hanno mostrato che iniettare questo PS18 aumentava con successo i livelli di importanti proteine cerebrali, simile a quanto osservato nei topi che avevano livelli più elevati di TFEB.

Funzione Neurale e Comportamento

I risultati dello studio portano a più domande su come i segnali muscolari possano aiutare a migliorare la salute e la funzione cerebrale. I topi che avevano TFEB muscolare potenziato mostrano miglioramenti comportamentali significativi in test che misurano cose come memoria, apprendimento spaziale e capacità decisionale. Il segnale potenziato nei muscoli sembrava svolgere un ruolo importante nel mantenere sani i cervelli di questi topi, nonostante la presenza di placche Aβ.

Questo lavoro aiuta a spiegare come l'attività e la salute muscolare possono influenzare la funzione cerebrale. Suggerisce che mantenere la salute muscolare attraverso l'esercizio potrebbe essere un modo per supportare anche la salute del cervello.

Implicazioni per il Trattamento dell'Alzheimer

Potenziare il segnale muscolare, in particolare attraverso l'azione di TFEB e il rilascio di PSAP, potrebbe aver trovato una nuova via per proteggere il cervello dagli effetti nocivi dell'AD. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno questi meccanismi, questo studio suggerisce che concentrarsi sulla salute muscolare potrebbe essere una strada promettente per sviluppare trattamenti o strategie preventive per l'Alzheimer.

Conclusione

Questa ricerca rafforza l'idea che ci sia una forte connessione tra i nostri muscoli e i nostri cervelli. Concentrandosi sul miglioramento della funzione e della salute muscolare, potremmo essere in grado di trovare nuovi modi per affrontare le malattie neurodegenerative come l'Alzheimer. Incoraggiare l'attività fisica e comprendere come i fattori derivati dai muscoli possano beneficiare il cervello potrebbe portare a progressi entusiasmanti nel modo in cui affrontiamo la prevenzione e il trattamento dell'AD.

Fonte originale

Titolo: Activation of the muscle-to-brain axis ameliorates neurocognitive deficits in an Alzheimer disease mouse model via enhancing neurotrophic and synaptic signaling

Estratto: INTRODUCTIONSkeletal muscle regulates central nervous system (CNS) function and health, activating the muscle-to-brain axis through the secretion of skeletal muscle originating factors ( myokines) with neuroprotective properties. However, the precise mechanisms underlying these benefits in the context of Alzheimers disease (AD) remain poorly understood. METHODSTo investigate muscle-to-brain axis signaling in response to amyloid {beta} (A{beta})- induced toxicity, we generated 5xFAD transgenic female mice with enhanced skeletal muscle function (5xFAD;cTFEB;HSACre) at prodromal (4-months old) and late (8-months old) symptomatic stages. RESULTSSkeletal muscle TFEB overexpression reduced A{beta} plaque accumulation in the cortex and hippocampus at both ages and rescued behavioral neurocognitive deficits in 8- months-old 5xFAD mice. These changes were associated with transcriptional and protein remodeling of neurotrophic signaling and synaptic integrity, partially due to the CNS-targeting myokine prosaposin (PSAP). DISCUSSIONOur findings implicate the muscle-to-brain axis as a novel neuroprotective pathway against amyloid pathogenesis in AD.

Autori: Constanza J. Cortes, H. B. Taha, A. Birnbaum, I. Matthews, K. Aceituno, J. Leon, J. Godoy-Lugo, M. A. Thorwald

Ultimo aggiornamento: 2024-06-16 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.14.599115

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.14.599115.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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