Il sonno e l’orologio circadiano nella malattia di Parkinson
La malattia di Parkinson (Parkinson’s disease, PD) è il secondo più frequente disturbo neurodegnerativo ed è caratterizzato da un progressivo deterioramento dei neuroni dopaminergici. Quasi il 2 % della popolazione mondiale è affetta da PD e i pazienti soffrono di anomalie motorie, tra cui la difficoltà di movimento e tremori. Altri sintomi non motori, come le alterazioni neuropsichiatriche, comportamentali e sensoriali, sono stati retrospettivamente associati con malattia di Parkinson. Più recentemente sono stati segnalati disturbi circadiani e del sonno nei pazienti, indicando un ruolo del sistema circadiano nell’aggravarsi dei sintomi della malattia. I ritmi circadiani sono oscillazioni endogene dei principali processi biologici come il rilascio di ormoni, la temperatura corporea e le funzioni cerebrali, che contribuiscono al funzionamento del nostro corpo. Gli scienziati del progetto CircaDopamine, finanziato dall’UE, intendevano studiare più a fondo come i ritmi circadiani sono influenzati dalla malattia di Parkinson, partendo dalla logica che nei mammiferi i ritmi circadiani sono allineati con il ciclo luce/oscurità, tramite la luce che passa dalla retina all’ipotalamo e poi attraverso l’attivazione di particolari geni dell’orologio circadiano. Questa parte dell’ipotalamo trasferisce poi le informazioni tramite i segnali neuronali e umorali (attraverso il sistema circolatorio) a molte regioni centrali e periferiche. “I ritmi circadiani controllano le azioni motorie, lassunzione del cibo, nonché le funzioni cognitive come l’apprendimento, la memoria e il processo decisionale,” spiega il dott. Karim Fifel. “Ciò avviene in parte tramite i neuroni dopaminergici,” continua. Identificando la componente circadiana della segnalazione dopaminergica, il consorzio CircaDopamine intendeva gettare luce sui processi fisiologici controllati da questo percorso neuronale e come sono disturbati dalla malattia di Parkinson. Negli umani la mancanza di sonno è stata tradizionalmente collegata con varie malattie cardiovascolari, mentali e metabolomiche, ma il meccanismo rimane sconosciuto. Pertanto, non esistono strategie terapeutiche efficaci per alleviare il malfunzionamento del ritmo del sonno e circadiano, il quale potrebbe aggravare la malattia. Collegare l’orologio circadiano con la segnalazione dopaminergica Per studiare in modo scientifico il funzionamento dei ritmi circadiani nella malattia di Parkinson, gli scienziati hanno adottato un approccio sperimentale basato su due modelli murini transgenici, ovvero MitoPark e CircaDA. Il modello MitoPark simulava la progressiva neurodegenerazione dei neuroni dopaminergici dovuta all’età osservata nei pazienti affetti da Parkinson. Importante per la ricerca del progetto, il modello CircaDA era privo di un orologio circadiano funzionale specifico nei neuroni dopaminergici. I ricercatori hanno esaminato le conseguenze dell’assenza di segnalazione dopaminergica sulla regolazione del sonno, e hanno eseguito il monitoraggio elettrofisiologico in vivo per studiare il ruolo dei cambiamenti circadiani nella neurotrasmissione dopaminergica. Attraverso diversi regimi di luce, hanno anche esaminato l’effetto del fotoperiodo sul sonno e la funzione della dopamina. Per identificare ulteriormente i componenti dei percorsi molecolari utilizzati dalla dopamina per regolare le oscillazioni del gene orologio, i ricercatori hanno utilizzato farmaci selettivi del recettore della dopamina e misurato la funzione neuronale. Significato clinico I risultati del progetto CircaDopamine hanno fornito informazioni fondamentali sul collegamento tra orologio circadiano e neurotrasmissione dopaminergica. Complessivamente, i risultati aiutano a comprendere l’impatto che la luce ‒ inclusi i fotoperiodi brevi e lunghi ‒ potrebbe avere sul sonno e sull’elettrofisiologia della neurotrasmissione dopaminergica. Dal punto di vista clinico, queste informazioni forniscono la base per capire come funziona la rete circadiana nella malattia di Parkinson. Inoltre, apre uno spiraglio per la gestione delle alterazioni del sonno e le anomalie circadiane in una serie di disturbi psicologici e neurologici correlati alla dopamina. In questo contesto, la terapia della luce potrebbe rappresentare un trattamento benefico per alleviare i disturbi del sonno e le loro conseguenze nei pazienti con neurodegenerazione. Cosa importante, “i risultati indicano che lo sviluppo di futuri farmaci dovrebbe incorporare il concetto di cronomedicina,” prevede il dott. Fifel.
