I primi cambiamenti di Tau influenzano l'attività neuronale nei topi

La malattia di Alzheimer e la demenza frontotemporale sono collegate a una proteina chiamata TAU. Nei Neuroni sani, la tau aiuta con funzioni importanti, come il trasporto di materiali e la segnalazione. Tuttavia, quando la tau viene modificata in modo eccessivo, può ripiegarsi male e accumularsi, causando problemi nei neuroni e nelle loro funzioni.

La ricerca ha mostrato che nei modelli di topo delle malattie legate alla tau, i neuroni mostrano un comportamento anomalo. Usando tecniche di imaging avanzate, gli scienziati hanno osservato cambiamenti nell'Attività neuronale, come un calo nei livelli di attività in risposta a stimoli. Questo studio cerca di esaminare come i problemi precoci della tau influenzano i neuroni in un modello di topo specifico chiamato JNPL3, specialmente nei topi giovani che iniziano a mostrare segni di problemi con la tau.

#Osservazioni nei Topi Giovani

Misurando l'attività nei topi JNPL3 di 6 mesi rispetto ai topi di controllo normali (wild-type o WT), i ricercatori hanno trovato che i topi JNPL3 mostravano un'attività neuronale inferiore. Questo è stato misurato durante i compiti in cui i topi riposavano e anche durante la corsa su un tapis roulant. I topi più giovani avevano cali osservabili nella frequenza e nella forza dei segnali di Calcio, che indicano l'attività neuronale.

Nei topi JNPL3 più anziani (12 mesi), solo alcune misure di attività sono diminuite. Curiosamente, mentre i topi JNPL3 giovani avevano un calo più significativo nell'attività complessiva, i topi più anziani mostravano una diminuzione in un aspetto specifico dell'attività del calcio.

#Modelli di Attività Neuronale

I ricercatori hanno notato che diversi tipi di neuroni si comportano in modo diverso durante le attività. Alcuni neuroni diventano più attivi durante i compiti, mentre altri mostrano un'attività ridotta. Comprendere questi modelli è cruciale perché indicano come viene elaborata l'informazione nel cervello. È importante sottolineare che se troppi neuroni sincronizzano la loro attività in modo eccessivo, potrebbe portare a problemi, come quelli visti nell'epilessia.

Un'analisi dei topi in corsa ha mostrato un aumento significativo del numero di neuroni ipoattivi nei topi JNPL3. Al contrario, la percentuale di neuroni attivi è diminuita durante gli stessi compiti. Questo suggerisce che la patologia tau è associata a una interruzione nel modo in cui i neuroni interagiscono e rispondono agli stimoli durante le attività di corsa.

#Sincronia Neuronale e Effetti di Rete

Il team ha studiato quanto strettamente i neuroni interagiscono durante stati di riposo e attivi. Nei topi JNPL3, è stata osservata maggiore sincronia nell'attività neuronale quando erano a riposo. Tuttavia, durante la corsa, i livelli di sincronia variavano significativamente tra i neuroni. Questo ha portato a un modello di attività neurale disturbato, potenzialmente influenzando la funzione cerebrale complessiva.

Analizzando l'attività del calcio, è stato trovato che mentre alcuni neuroni aumentavano la loro sincronizzazione durante il riposo, altri mostravano una diminuzione della sincronizzazione quando i topi correvano. Questo indica che la patologia tau altera le risposte tipiche e le interazioni dei neuroni all'interno della corteccia motoria durante le attività.

#Cambiamenti nell'Eccitabilità Neurale

Per capire meglio come la tau influisce sul comportamento neuronale, i ricercatori hanno studiato le proprietà elettriche dei neuroni. I neuroni a rapida scarica nei topi JNPL3 mostrano un'eccitabilità maggiore, il che significa che erano più propensi a scaricare rispetto a quelli nei topi WT. Al contrario, altri tipi di neuroni mostravano un'eccitabilità aumentata insieme a caratteristiche diverse, come uno stato di riposo depolarizzato.

Curiosamente, l'aumentata eccitabilità potrebbe essere una risposta compensativa a un input eccitatorio ridotto da altri neuroni. Questo suggerisce che si è verificato uno squilibrio nel modo in cui i neuroni eccitatori e inibitori funzionano insieme, potenzialmente portando a complicazioni ulteriori nella circuiteria neuronale.

#Effetti del Trattamento con Anticorpi

I ricercatori hanno testato un trattamento usando un anticorpo anti-tau (8B2) per valutare i suoi effetti sui livelli di tau e sull'attività neuronale. Rispetto a un trattamento di controllo, l'anticorpo ha ridotto significativamente la presenza di tau mentre aiutava anche a ripristinare alcuni aspetti dell'attività neuronale tra i topi JNPL3.

Nonostante i miglioramenti in specifiche misure di attività del calcio, l'attività complessiva della rete durante compiti come la corsa non è tornata alla normalità. Il trattamento sembrava utile nel ridurre i livelli di tau fosforilato solubile e nell'affrontare la gliose, che è la proliferazione eccessiva di cellule gliali a causa di danni o malattie.

#Riepilogo dei Risultati

In sintesi, lo studio mostra che i cambiamenti precoci legati alla tau riducono significativamente l'attività neuronale in un modello di topo specifico. Esaminando i topi più giovani, sono state ottenute informazioni su come la patologia tau interrompe la normale funzione cerebrale anche prima che emergano deficit notevoli nel comportamento. I risultati sottolineano l'importanza di comprendere il ruolo della tau nel sistema nervoso e suggeriscono potenziali vie per il trattamento attraverso la terapia con anticorpi.

Studi continuati saranno cruciali per esplorare ulteriormente le implicazioni della patologia tau sulle reti neuronali e per valutare se trattamenti come l'anticorpo tau esplorato possano mitigare efficacemente questi cambiamenti. Comprendere meglio queste relazioni supporterà lo sviluppo di terapie efficaci per le tauopatie, inclusa la malattia di Alzheimer e le malattie correlate.