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Vie chiave nel morbo di Alzheimer

L’incidenza dei disturbi neurodegenerativi come il morbo di Alzheimer (Alzheimer’s disease, AD) è in crescita a causa dell’aumento della popolazione anziana. Comprendere il meccanismo molecolare della degenerazione neuronale potrebbe condurre a nuovi interventi.
Vie chiave nel morbo di Alzheimer
La proteina precursore dell’amiloide (amyloid precursor protein, APP) è una proteina di membrana che si trova principalmente nelle sinapsi neuronali e svolge un ruolo centrale nella formazione delle sinapsi e nella plasticità neurale. La scissione proteolitica dell’APP produce peptidi beta-amiloidi (Aβ) che in condizioni fisiologiche svolgono varie funzioni. Nell’AD i peptidi Aβ si ripiegano in modo errato, si aggregano e si accumulano in placche causando disfunzioni sinaptiche e declino cognitivo.

L’obiettivo primario del progetto ABETAPRESYNASTRO (Presynaptic and astrocytic role of amyloid precursor protein signaling in the hippocampus), finanziato dall’UE, era studiare in che modo la segnalazione di Aβ e APP regolasse le proprietà sinaptiche nell’ippocampo. Sempre più prove scientifiche da modelli animali indicavano che la fase iniziale dell’AD presenta iperattività di rete dovuta a un disequilibrio nell’eccitazione e inibizione sinaptiche. Ma non vi erano informazioni sulle modifiche cellulari e molecolari nell’attività sinaptica responsabile di questa iperattività nell’ippocampo. Gli scienziati di ABETAPRESYNASTRO hanno ipotizzato che Aβ potesse mediare l’iperattività di rete aumentando il rilascio dei neurotrasmettitori dalle vescicole sulle sinapsi.

Utilizzando imaging a fluorescenza sulle sinapsi cerebrali nell’ippocampo hanno osservato che APP era presente in forma di complesso e la sua conformazione era influenzata da un aumento dei livelli extracellulari di Aβ. Ciò aveva un effetto immediato sul rilascio da parte delle vescicole sinaptiche e quindi sull’attività sinaptica.

Dopo aver localizzato l’espressione di APP in una determinata parte dell’ippocampo gli scienziati hanno esaminato l’impatto del peptide Aβ su varie sinapsi. Hanno scoperto un effetto differenziale del peptide Aβ su sinapsi che terminavano nella stessa cellula. In particolare il peptide Aβ induceva un effetto depressivo sulle sinapsi delle fibre muscoidi e alterava la plasticità a breve termine, influenzando potenzialmente l’intera funzione dell’ippocampo.

Oltre a conoscenze fondamentali sugli eventi di segnalazione a valle dell’APP lo studio ha fornito strumenti sperimentali che potrebbero essere utilizzati in futuro per studiare la disfunzione sinaptica nei disturbi neurodegenerativi.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Alzheimer, proteina precursore dell’amiloide, sinapsi, peptide beta-amiloide, ippocampo, fibre muscoidi
Numero di registrazione: 188745 / Ultimo aggiornamento: 2016-10-27
Dominio: Biologia, Medicina