Alzheimer, come la beta amiloide distrugge le sinapsi / Alzheimer's, such as beta amyloid destroys synapses.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

Cervello colpito da Alzheimer (a sinistra) a confronto con un

 cervello normale: è chiaramente visibile la deformazione 

dovuta alla morte delle cellule cerebrali. Altre formazioni

patologiche caratteristiche sono i fasci neurofibrillari e le 

placche beta amiloidi (© PASIEKA/Science Photo 

Library/Corbis) 

Brain affected by Alzheimer's (left) compared with a normal brain: the deformation is clearly visible

due to the death of brain cells. other formations pathological features are neurofibrillary bundles and

beta amyloid plaques.

La proteina beta amiloide inizia il suo processo distruttivo aggregandosi in ammassi che alterano le comunicazioni tra le sinapsi nel cervello dei soggetti affetti da Alzheimer molto prima di formare le caratteristiche placche che si osservanopost mortem. Lo ha dimostrato una nuova ricerca sui topi di laboratorio affetti da una forma patologica simile a quella umana, chiarendo alcuni meccanismi chiave delle fasi iniziali della patologia che in linea teorica rappresentano un buon bersaglio per lo sviluppo di nuovi farmaci

Prima di formare le  placche cerebrali caratteristiche del morbo di Alzheimer, le proteine beta amiloidi agiscono distruggendo le sinapsi: è quanto risulta da una ricerca condotta alla Stanford University e pubblicata sulla rivista “Science”.

“La nostra ricerca porta alla conclusione che la malattia di Alzheimer inizia a manifestarsi molto prima che sia evidente la formazione delle placche”, spiega Carla Shatz, autore senior dello studio. Le proteine beta amiloidi iniziano la loro vita come molecole singole, ma tendono presto ad aggregarsi, dapprima in piccoli ammassi, che sono solubili in acqua e possono quindi muoversi liberamente nel cervello, e infine in placche, che rappresentano un segno caratteristico dell'Alzheimer, insieme con la perdita di memoria e la destrutturazione delle capacità cognitive, determinato da deterioramento delle sinapsi, i collegamenti tra i diversi neuroni che consentono la trasmissione degli impulsi nervosi.

In una prima fase dello studio, i ricercatori hanno utilizzato topi geneticamente modificati in modo da essere particolarmente sensibili alle alterazioni sinaptiche e cognitive dell'Alzheimer. Shatz e colleghi hanno osservato che se mancava loro una proteina di superficie chiamata PirB, che in genere si trova molto vicino alle sinapsi, gli animali non mostravano perdite di memoria né il deterioramento delle sinapsi associati alla malattia. Un dato particolarmente importate emerso dallo studio è che gli ammassi si legano molto fortemente alla PirB, innescando una cascata di attività biochimiche che culminano nella distruzione delle sinapsi. 

Per chiarire i meccanismi che determinano questo esito drammatico, in una seconda fase dell'esperimento gli autori hanno confrontato le proteine presenti nel cervello di due diversi gruppi di topi con Alzheimer: con e senza la proteina 

PirB. I topi del primo gruppo mostravano un significativo incremento di attività degli enzimi denominati colifine, simile a quello riscontrato post mortem nei cervelli dei soggetti colpiti da Alzheimer.

Le colifine agiscono distruggendo l'actina, una proteina essenziale per il mantenimento della struttura delle sinapsi. Schatz e colleghi hanno dimostrato che il legame della beta amiloide con la PirB determina dei cambiamenti biochimici nelle colifine che accelerano la distruzione dell'actina e quindi l'alterazione delle sinapsi.

Nelle considerazioni finali, gli autori avanzano alcune ipotesi sui nuovi approcci terapeutici che sfruttino queste nuove conoscenze: considerato il ruolo nefasto del legame della beta amiloide con la PirB, è naturale pensare farmaci che possano intervenire per inibirlo, riuscendo così a ottenere un effetto protettivo sui neuroni in una fase ancora precoce dell'Alzheimer.

ENGLISH

The amyloid beta protein begins its destructive process by joining in clusters that alter the communication between synapses in the brains of people with Alzheimer's long before they form the plaques characteristic that osservanopost mortem. It demonstrated a new search on laboratory mice suffering from a pathological form similar to the human, clarifying certain key mechanisms of the initial stages of the disease that in principle represent a good target for the development of new drugs

Before form the brain plaques characteristic of Alzheimer's disease, amyloid beta proteins act destroying synapses is what results from research conducted at Stanford University and published in the journal "Science".

"Our research leads to the conclusion that Alzheimer's disease begins to manifest itself long before the formation of the plaques is clear," says Carla Shatz, senior author of the study. The amyloid beta proteins begin their life as individual molecules, but soon tend to aggregate, first in small clusters, that are soluble in water and can therefore move freely in the brain, and finally into plaques, which represent a characteristic sign of Alzheimer's, together with the loss of memory, and the deconstruction of cognitive abilities, caused by deterioration of synapses, the connections between different neurons that enable the transmission of nerve impulses.

In a first phase of the study, the researchers used mice genetically modified to be particularly sensitive to synaptic and cognitive impairments of Alzheimer's. Shatz and colleagues observed that if they lacked a call PirB surface protein, which is usually located very close to the synapses, the animals showed no memory leaks or deterioration of synapses associated with the disease. One fact particularly imported emerged from the study is that the clusters are very strongly bound to PirB, triggering a cascade of biochemical activities that culminate in the destruction of synapses.

To clarify the mechanisms that determine this dramatic outcome, in a second phase of the experiment the authors compared the proteins present in the brain of two different groups of mice with Alzheimer's disease: with and without the protein

PirB. The mice in the first group showed a significant increase in activity of enzymes called colifine, similar to that seen in post-mortem brains of Alzheimer's affected.

The colifine act by destroying the actin, a protein essential for maintaining the structure of the synapse. Schatz and colleagues have shown that the binding of amyloid beta with PirB determines the biochemical changes in colifine that accelerate the destruction of actin and thus the alteration of the synapses.

In the final considerations, the authors put forward hypotheses about new therapeutic approaches that take advantage of this new knowledge: given the role of the nefarious binding of amyloid beta with PirB, it is natural to think that drugs can act to inhibit it, thus failing to obtain a protective effect on neurons in an early stage of Alzheimer's.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2013/09/20/news/beta_amiloide_alzheimer_distruzione_sinapsi-1815249/