• Biomarker
• Malattia di Alzheimer
• Proteina beta-amiloide
• Proteina tau
• Proteinopatie

Le malattie neurodegenerative sono un gruppo eterogeneo di malattie del sistema nervoso centrale definite dalla progressiva ed inarrestabile degenerazione di neuroni e glia. Queste malattie, oltre ad essere caratterizzate dalla disfunzione e dalla perdita di neuroni in specifiche aree del sistema nervoso, si distinguono per la presenza di “proteine misfolded”, ovvero caratterizzate da uno scorretto ripiegamento, che si accumulano sia a livello centrale che a livello periferico. Sebbene queste malattie siano distinte da specifici segni e sintomi clinici, condividono evidenti somiglianze e sono state definite “proteinopatie”.
La malattia di Alzheimer è una malattia neurodegenerativa, annoverata tra le più importanti “proteinopatie”, che lentamente, progressivamente ed irreversibilmente distrugge la memoria e le funzioni cognitive. Tra le modificazioni patologiche della malattia di Alzheimer è presente atrofia cerebrale, data dalla progressiva perdita di neuroni, in particolare neuroni colinergici, con conseguente riduzione dell’attività della colina acetiltransferasi e del neurotrasmettitore acetilcolina; inoltre si ha la presenza, a livello della corteccia cerebrale, di depositi di proteina beta-amiloide, che a sua volta forma placche extracellulari e lesioni vascolari cerebrali, e di grovigli neurofibrillari intracellulari costituiti da proteina tau. La proteina beta-amiloide è prodotta a partire dalla APP, amyloid precursor protein, che porta a due forme di beta-amiloide: beta-amiloide 1-40 è la forma più comune; beta-amiloide 1-42 è la forma meno abbondante, ma è quella associata alla patologia. La sovrapproduzione di beta-amiloide 1-42 porta all’associazione fra monomeri, che conduce alla formazione di placche amiloidi. La proteina tau è codificata dal gene MAPT ed esiste in varie isoforme. È una fosfoproteina ed alti livelli di fosforilazione sono stati identificati come chiave molecolare della formazione dei grovigli neurofibrillari. L’accumulo delle proteine misfolded sembra verificarsi non solo a livello centrale, ma anche a livello di tessuti periferici, quali sangue ed intestino. Tuttavia, si ritrovano ancora pochi studi di correlazione sull’accumulo di queste proteine tra i vari compartimenti tissutali.
Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di analizzare i livelli di proteine amiloidogeniche quali beta-amiloide, tau e fosfo-tau in campioni di sangue, di cervello e di intestino in topi SAMP8, topi transgenici che sviluppano spontaneamente la malattia di Alzhaimer, e topi SAMR1, topi di controllo che non sviluppano la malattia.
Il sangue, prelevato dai topi a diversi stadi della malattia, è stato sottoposto a centrifugazione per isolare i globuli rossi, cellule nelle quali sono state analizzate le proteine amiloidogenetiche. Il cervello e l’intestino sono stati prelevati post-mortem e sono stati conservati in tampone fosfato. Per verificare la presenza delle proteine beta-amiloide, tau e fosfo-tau, e per determinarne la quantità nei globuli rossi, nel cervello e nell’intestino sono state utilizzate rispettivamente la tecnica di separazione elettroforetica in SDS-PAGE seguita da Western blot ed il saggio immunoenzimatico ELISA. I dati raccolti sono stati sottoposti ad analisi statistica attraverso StatView, un programma che comprende l’analisi della varianza, il t-test e l’analisi di regressione lineare.
Al fine di individuare potenziali biomarker periferici della malattia, i risultati ottenuti sono stati analizzati per stabilire una eventuale correlazione cervello-sangue e cervello-intestino, relativamente ai livelli di proteine beta-amiloide, tau e fosfo-tau e di omo-aggregati proteici sia in topi sani, SAMR1, che in topi malati, SAMP8.
E' stato quindi possibile valutare il livello di proteine che si accumulano a livello centrale nella malattia di Alzheimer ed equipararlo, in alcuni casi, a quello delle stesse nel sangue e nell’intestino.
Questi dati possono contribuire all’utilissima individuazione di nuovi biomarker periferici della malattia. Infatti, in clinica, attualmente, per la diagnosi della malattia di Alzheimer, vengono analizzati i biomarker centrali individuati con imaging diagnostico, oppure biomarker a livello del liquido cefalorachidiano, CFS. Tuttavia, l’imaging è molto costoso ed accessibile solo in centri specializzati e, anche se la raccolta di CSF è una pratica di routine nella neurologia clinica ed il costo per i test di biomarker è molto più basso rispetto a quello dell’imaging, il prelievo lombare di CSF è una procedura complicata, lunga ed invasiva.
In conclusione, lo studio eseguito vuole essere un punto di partenza per appurare l’eventuale potenzialità dei livelli di proteine e di omo-aggregati a livello periferico come nuovi potenziali biomarker, nella malattia di Alzheimer, in quanto l’analisi dei biomarker a livello eritrocitario ed intestinale può rappresentare un approccio veloce, semplice, pratico, economico