Le placche amiloidi, spesso chiamate placche neuritiche, si trovano principalmente nella materia grigia del cervello. Questi depositi esterni sono composti da proteina amiloide β (Aβ) e sono strettamente associati alla degenerazione neurologica. Sebbene queste placche possano comparire anche con l'invecchiamento, il loro accumulo in gran numero e la formazione di grovigli neurofibrillari sono caratteristiche tipiche del morbo di Alzheimer.
Le placche amiloidi variano per forma e dimensione e la loro distribuzione nelle sezioni di tessuto mostra una curva di distribuzione log-normale, con un'area media della placca di circa 400-450 micron quadrati.
Il processo di formazione della placca amiloide è causato dal ripiegamento anomalo di una proteina chiamata Aβ. Queste proteine Aβ ripiegate in modo errato si aggregano ulteriormente in oligomeri e lunghi aggregati, formando infine placche. La storia di questo processo risale al XIX secolo, quando gli scienziati descrissero per la prima volta l'esistenza di queste placche e ne esplorarono la correlazione con le malattie neurodegenerative.
Le placche amiloidi nella materia grigia furono descritte per la prima volta da Paul Block e Gergo Marinescu nel 1892, chiamandole "noduli sclerotici gliali". Successivamente, nel 1898, Emil Redlich descrisse la presenza di placche nel cervello di tre pazienti affetti da demenza, che chiamò "sclerosi del riso". Con il progredire della ricerca, nel 1906 Alois Alzheimer fu il primo a collegare direttamente queste placche alla demenza, anche se all'epoca l'attenzione era rivolta principalmente agli ammassi neurofibrillari.
Queste proteine amiloidi si formano da una proteina lunga e rimpicciolita chiamata proteina precursore dell'Aβ (APP) all'interno della membrana cellulare. È prodotto da diverse cellule ed è particolarmente abbondante nei neuroni. L'APP viene prima scissa dalla β-secretasi (BACE) e dalla γ-secretasi, un processo che rilascia frammenti di Aβ lunghi 40 o 42 aminoacidi che contribuiscono a formare le placche amiloidi.
La probabilità che si formino placche amiloidi nel cervello aumenta significativamente con l'età, passando da circa il 10% a 60 anni al 60% a 80 anni.
Al microscopio, le placche amiloidi variano in dimensioni. Una tipica "placca classica" è composta da un nucleo amiloide Aβ denso e da cerchi Aβ relativamente larghi. Inoltre, le placche includono anche processi neurali anormalmente gonfi provenienti da diversi neuroni e cellule gliali attivate. Questi processi neurali anomali e le cellule gliali attivate non sono solitamente presenti nelle placche diffuse, che possono essere considerate uno stadio iniziale dello sviluppo della placca.
La struttura e l'aspetto dei depositi di Aβ sono influenzati anche dalle diverse tecniche di colorazione. Tecniche come la colorazione con argento, la colorazione con rosso Congo e la colorazione immunoistochimica possono aiutarci a identificare con precisione la presenza di placche.
Il ruolo delle placche amiloidi nelle malattieLe placche amiloidi e gli ammassi neurofibrillari sono di grande importanza nella diagnosi patologica del morbo di Alzheimer. Sebbene il numero di grovigli fosse più strettamente correlato alla gravità della demenza, l'Aβ sembrava svolgere un ruolo centrale nel rischio, nell'inizio e nella progressione della malattia. Le moderne tecnologie di esame medico sono oggi in grado di rilevare l'accumulo di Aβ congelato nel cervello dei pazienti affetti da Alzheimer mediante la tomografia a emissione di positroni (PET), offrendo la possibilità di una diagnosi precoce.
Le placche amiloidi vengono spesso identificate insieme ai grovigli neurofibrillari nel cervello delle persone affette dal morbo di Alzheimer.
Mentre emergono queste scoperte, gli scienziati stanno anche studiando i fattori di rischio genetici e ambientali per la formazione di placche amiloidi. Studi recenti hanno dimostrato che problemi legati a traumi microvascolari cerebrali e a infiammazioni cerebrali persistenti possono accelerare la comparsa di placche amiloidi.
Mentre gli scienziati approfondiscono lo studio del background biologico delle placche amiloidi, restano molte domande senza risposta. Ad esempio, quale ruolo svolge l'Aβ nelle normali funzioni fisiologiche? Come si evolvono queste placche con l'avanzare dell'età? Questi problemi non riguardano solo i confini della conoscenza biologica, ma riguardano anche la nostra salute futura e la qualità della vita. Come dovremmo rispondere a queste sfide?