[19/04/2013] News
Il segreto della cura dell'Alzheimer nelle cellule di una lumaca di mare?
I neuroscienziati dell'University of Texas Health Science Center (Uthealth) di Houston, hanno compiuto un importante passo avanti nella ricerca per aiutare chi ha perdite di memoria legate a disturbi cerebrali come il morbo di Alzheimer. Lo studio ("Deficit in Long-Term Synaptic Plasticity is Rescued by a Computationally Predicted Stimulus Protocol"), finanziato dal National institutes of health, spiega che «Usando le cellule nervose di lumaca di mare, gli scienziati hanno invertito la perdita di memoria per determinare quando le cellule erano pronte per l'apprendimento». I ricercatori texani sono quindi stati in grado di «Aiutare le cellule a compensare la perdita di memoria con la loro riqualificazione attraverso l'uso di "training schedules" ottimizzate».
John "Jack" Byrne, a capo del team di ricerca, direttore del W.M. Keck Center for the Neurobiology of Learning and Memory e preside del Dipartimento di neurobiologia ed anatomia dell'Uthealth Medical School, sottolinea: «Anche se resta ancora da fare molto lavoro, abbiamo dimostrato la fattibilità della nostra nuova strategia per aiutare a superare i deficit di memoria».
Byrne è un pioniere della strategia di miglioramento della memoria e lo studio si basa proprio su ricerche effettuate da lui nel 2012 che hanno mostrato un aumento significativo della memoria a lungo termine nella lepre di mare Aplysia californica, un mollusco con un sistema nervoso semplice ma con celle che hanno proprietà simili ad altre specie più avanzate, incluso l'essere umano.
Yili Zhang, co-autore principale dello studio e ricercatore ala Facoltà di medicina dell'Uthealth, ha sviluppato un sofisticato modello matematico in grado di prevedere quando i processi biochimici nel cervello della lumaca sono pronti per l'apprendimento. Il modello si basa su cinque sessioni di training programmate a diversi intervalli di tempo che vanno da 5 a 50 minuti. «Può generare 10.000 schedule diverse ed individuare il programma più in sintonia con l'apprendimento ottimale», evidenzia Zhang.
«Il logico follow-up della questione era se si poteva usare la stessa strategia per superare un deficit di memoria - spiega Byrne - La memoria è dovuta ad un cambiamento nella forza delle connessioni tra i neuroni. In molte malattie associate al deficit di memoria, lo scambio è bloccato».
Per verificare se questa strategia potrebbe aiutare a ridurre la perdita di memoria, un altro autore dello studio, Rong-Yu Liu, ricercatore scientifico senior alla Uthealth Medical School, ha simulato un disordine del cervello in una coltura cellulare, prendendo cellule sensoriali dalle lumache di mare e bloccando l'attività di un gene che produce una proteina della memoria e ha scoperto che. «Questo ha determinato una significativa compromissione della forza delle connessioni dei neuroni, che è responsabile della memoria a lungo termine»
Per simulare sessioni di training, alle cellule è stata somministrata una sostanza chimica ad intervalli prescritti da un modello matematico. Dopo cinque sessioni di training, che come il precedente studio erano ad intervalli irregolari, nelle cellule deteriorate la forza delle connessioni e tornata quasi normale.
Secondo Byrne, «Questa metodologia si può applicare agli esseri umani, se siamo in grado di identificare gli stessi processi biochimici negli esseri umani. I nostri risultati suggeriscono una nuova strategia per il trattamento del deficit cognitivo. I modelli matematici potrebbero aiutare la progettazione di terapie che permettono di ottimizzare la combinazione dei protocolli di training con i trattamenti farmacologici tradizionali. La combinazione di questi due potrebbe migliorare l'efficacia di questi ultimi, mentre compenserebbe almeno in parte eventuali limitazioni o effetti collaterali indesiderati dei farmaci. Questi due approcci sono in grado di essere più efficaci insieme che separatamente e possono avere ampie generalizzazioni nel trattamento di soggetti con deficit di apprendimento e memoria».