La capacità del cervello di eliminare una proteina strettamente legata al morbo di Alzheimer è legata al nostro ciclo circadiano, secondo una ricerca pubblicata su PLOS Genetics . La ricerca sottolinea l'importanza di abitudini di sonno sane nell'impedire alla proteina beta-amiloide 42 (AB42) di formare grumi nel cervello e apre la strada a potenziali terapie per l'Alzheimer.

"La regolazione circadiana delle cellule immunitarie gioca un ruolo nell'intricata relazione tra l'orologio circadiano e il morbo di Alzheimer", ha affermato Jennifer Hurley , esperta di ritmi circadiani e professore associato di scienze biologiche al Rensselaer Polytechnic Institute. "Questo ci dice che un sonno sano potrebbe essere importante per alleviare alcuni dei sintomi del morbo di Alzheimer e questo effetto benefico potrebbe essere impartito da un tipo di cellula immunitaria chiamata macrofagi/microglia".

La ricerca è stata condotta presso il Rensselaer Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies , che si concentra sulle malattie neurodegenerative. Il dottor Hurley ha lavorato con i professori Rensselaer Robert Linhardt, un esperto di glicani e inventore dell'eparina sintetica , e Chunyu Wang, la cui ricerca in corso ha dettagliato diversi meccanismi nella produzione e diffusione delle proteine implicate nell'Alzheimer.

"Questa intuizione rivela un nuovo meccanismo e un nuovo percorso per il trattamento delle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer attraverso un approccio interdisciplinare, ed è emblematico della forza del CBIS nella ricerca e nella scoperta e fornisce un nuovo punto di vista per la salute e il benessere umani", ha affermato Deepak Vashishth, direttore del CBI.

Il sistema circadiano è costituito da un nucleo di proteine ​​orologio che anticipano il ciclo giorno/notte provocando oscillazioni giornaliere nei livelli di enzimi e ormoni, influenzando infine parametri fisiologici come la temperatura corporea e la risposta immunitaria. L'interruzione del sistema circadiano è sempre più associata a malattie come il diabete, il cancro e l'Alzheimer.

Un segno rivelatore della malattia di Alzheimer sono le placche, grumi extracellulari di AB42 nel cervello. I macrofagi (indicati come microglia quando risiedono nel cervello), che sono cellule immunitarie che cercano e distruggono il materiale indesiderato, eliminano l'AB42 dal cervello ingerendolo in un processo chiamato fagocitosi. In ricerche precedenti, il dottor Hurley e collaboratori del Royal College of Surgeons in Irlanda hanno studiato il controllo circadiano dei macrofagi, accumulando un set di dati esauriente che ha permesso di vedere quali RNA e proteine ​​​​del macrofago oscillano con un ritmo circadiano. I ricercatori hanno notato oscillazioni negli enzimi che aiutano a produrre due proteine ​​sulla superficie delle cellule dei macrofagi - proteoglicano eparan solfato e proteoglicano condroitin solfato - entrambi noti per svolgere un ruolo nella regolazione della clearance di AB42.

Questi proteoglicani della superficie cellulare potrebbero essere un collegamento tra il sistema circadiano e l'Alzheimer? In una serie di eleganti esperimenti che hanno testato questa ipotesi, il team ha stabilito che la quantità di AB42 ingerita da macrofagi sani oscilla con un ritmo circadiano giornaliero. Quel modello non si verificava nei macrofagi senza un orologio circadiano. Hanno anche misurato le oscillazioni giornaliere dei livelli di proteoglicani eparan solfato e proteoglicani di condroitin solfato prodotti sulla superficie delle cellule dei macrofagi con cicli circadiani sani. Il picco di clearance di AB42 si è verificato poiché la produzione di proteoglicani delle cellule di superficie era al livello più basso e la rimozione di questi proteoglicani ha aumentato l'ingestione, il che suggerisce che i proteoglicani inibiscono la clearance di AB42.

"Quello che è chiaro è che tutto questo è cronometrato dall'orologio circadiano", ha detto il dottor Hurley. “Quando ci sono molti di questi proteoglicani sulla superficie cellulare, i macrofagi non ingeriscono l'AB42. Non siamo sicuri del perché, ma c'è sicuramente una relazione".
Questa relazione potrebbe essere utilizzata per sviluppare terapie che incoraggino una maggiore clearance dell'AB42, forse aumentando l'ampiezza delle oscillazioni quotidiane, che tendono a diminuire con l'età.

"In teoria, se potessimo aumentare quel ritmo, forse potremmo aumentare la clearance di AB42 e prevenire danni al cervello", ha affermato il dottor Hurley.

Fonte: news.rpi.edu