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L'arma segreta dell'Alzheimer: cosa sono le placche amiloidi?
Le placche amiloidi, note anche come placche neurali o placche senili, sono depositi extracellulari composti da proteina beta amiloide (Aβ) e si trovano principalmente nella materia grigia del cervello. Queste placche sono spesso associate a elementi neuronali degenerativi, nonché a un gran numero di microglia e astrociti. Queste placche compaiono nel cervello man mano che invecchiamo, ma grandi quantità di placche e grovigli neurofibrillari sono segni distintivi della malattia di Alzheimer.
Le placche amiloidi variano in forma e dimensione, mostrando solitamente una curva di distribuzione log-normale nelle sezioni di tessuto, con un'area media di circa 400-450 micron quadrati.
Il processo di formazione delle placche amiloidi è causato principalmente dal ripiegamento errato e dall'aggregazione della proteina Aβ. La lunghezza e la modifica chimica di questi aggregati ne influenzeranno la tendenza all'aggregazione e la tossicità. Pertanto, se si vuole comprendere l’impatto delle placche amiloidi, bisogna prima iniziare con la produzione di Aβ.
Generazione di beta amiloide
L'amiloide-beta (Aβ) è una piccola proteina, più comunemente lunga 40 o 42 aminoacidi. L'Aβ viene rilasciato da una lunga proteina madre chiamata proteina precursore Aβ (APP). L’APP è prodotta in molte cellule ma è particolarmente abbondante nei neuroni. La porzione Aβ di questa proteina transmembrana a canale singolo esiste in parte all'interno e in parte all'esterno della membrana cellulare.
Per rilasciare Aβ, l'APP viene scissa gradualmente da due enzimi: prima all'esterno della membrana dalla β-secretasi (o enzima di scissione della β-amiloide (BACE)), e poi all'interno della membrana dalla gamma secretasi Secondo taglio. Il risultato di questi tagli è il rilascio di frammenti di proteina Aβ all'esterno della cellula.
Identificazione e composizione delle placche amiloidi
Le placche amiloidi possono essere osservate al microscopio ottico utilizzando varie tecniche di colorazione, tra cui la colorazione all'argento, il rosso Congo, la colorazione al tiazolo, ecc. Ciascuno di questi metodi ha sensibilità diverse e può etichettare specificamente gli antigeni nelle placche.
I depositi di Aβ delle placche amiloidi variano in dimensioni e aspetto, da piccoli accumuli filamentosi di pochi micron di diametro a masse più grandi e dense che formano un classico nucleo di amiloide Aβ circondato da Aβ circostante sparso.
Patologia e distribuzione delle placche amiloidi
Secondo una ricerca di Dietmar Thal e colleghi, la formazione della placca amiloide nei pazienti affetti da malattia di Alzheimer può essere suddivisa in cinque fasi. Inizialmente, le placche compaiono nella neocorteccia del cervello e poi si diffondono gradualmente in altre aree del cervello, tra cui l’ippocampo e l’amigdala.
Nelle fasi finali della malattia di Alzheimer, le placche si diffondono in quasi tutto il cervello. In questo processo, l’aggregazione e il ripiegamento errato dell’Aβ sono accompagnati da risposte infiammatorie nel cervello, influenzando così la funzione neurologica.
La connessione tra placche amiloidi e malattia
Nella diagnosi neuropatologica della malattia di Alzheimer, abbondanti placche Aβ e grovigli neurofibrillari formati dall'aggregazione di specifiche proteine tau sono caratteristiche necessarie della lesione. Sebbene il numero di grovigli neurofibrillari sia spesso correlato al grado di demenza, l'Aβ gioca chiaramente un ruolo centrale nel rischio, nell'insorgenza e nella progressione della malattia di Alzheimer.
Il rilevamento delle placche Aβ richiede solitamente l'analisi microscopica durante l'autopsia, ma utilizzando reagenti marcati radioattivamente, queste placche possono ora essere osservate anche nei pazienti sopravvissuti.
Indirizzi di ricerca relativi alla malattia di Alzheimer
Con l'approfondimento della ricerca, gli scienziati stanno esplorando l'impatto di vari fattori biologici sulla formazione delle placche amiloidi. Questi includono possibili fattori ambientali, rischi genetici e collegamenti con l’infiammazione cronica. Molti studi recenti hanno scoperto che la formazione di placche amiloidi può anche essere correlata al danno ai microvasi cerebrali.
Inoltre, anche la ricerca sulla biologia non umana ha fornito importanti informazioni sugli antenati umani e sugli attuali primati non umani che sviluppano naturalmente placche amiloidi nel cervello, ma i grovigli neurofibrillari che le accompagnano sono relativamente pochi.
Con una comprensione più approfondita dei meccanismi di queste placche, si potrebbero sviluppare potenziali terapie per la malattia di Alzheimer in grado di rallentare o invertire la progressione della malattia.
Le placche amiloidi rappresentano senza dubbio un anello fondamentale nella lotta contro il morbo di Alzheimer, ma il loro vero ruolo e il loro impatto sono davvero tutto ciò di cui abbiamo bisogno per comprendere la malattia?
