Uno studio preclinico dell’Università degli Studi di Milano mostra che, in fase iniziale della malattia di Alzheimer, aumentare i livelli di proteina CAP2 nel cervello può contribuire a preservare struttura e funzione delle sinapsi, attenuando le alterazioni cognitive.
Il declino cognitivo causato dalla malattia di Alzheimer non dipende solo dall’accumulo di proteine patologiche tipiche della malattia, è anche legato alla perdita di funzionalità delle connessioni sinaptiche. Questo processo inizia molto prima della comparsa dei primi sintomi clinici.
Prevenire il danno delle sinapsi e rafforzare le reti neuronali
Ramona Stringhi e Silvia Pelucchi, rispettivamente assegnista e ricercatrice in Farmacologia del Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari Rodolfo Paoletti dell’Università Statale di Milano, hanno coordinato uno studio che ha preso in esame le fasi iniziali della malattia.
L’obiettivo era prevenire il danno alle sinapsi e rafforzare la capacità delle reti neuronali di mantenersi funzionali nel tempo.
Ruolo della proteina CAP2
Al centro della ricerca, pubblicata su Molecular Therapy, c’è la proteina cyclase-associated protein 2 (CAP2), coinvolta nel controllo del citoscheletro di actina. Si tratta di una rete di filamenti proteici presenti nel citoplasma delle cellule che ha un ruolo fondamentale per le cellule. In particolare per la forma e la stabilità delle spine dendritiche, piccole protrusioni fondamentali per la trasmissione sinaptica e la plasticità del cervello. Alterazioni del citoscheletro possono compromettere anche la struttura e la funzione delle sinapsi.
Studi precedenti hanno mostrato che, nella malattia di Alzheimer, i livelli di CAP2 sono ridotti nell’ippocampo, regione del cervello essenziale per la memoria. Ciò suggerisce che la diminuzione di CAP2 può contribuire ad alterazioni precoci delle connessioni neuronali.
I ricercatori hanno ipotizzato che aumentare i livelli di CAP2 può aiutare a proteggere le sinapsi. L’ipotesi è stata testata su modelli di malattia aumentando i livelli della proteina in una fase molto precoce della malattia, prima della comparsa dei sintomi. Nelle fasi successive, è stato quindi valutato se l’intervento fosse in grado di preservare la funzione delle sinapsi e le capacità cognitive.
Parallelamente, in collaborazione con la piattaforma di microscopia UniTech Nolimits dell’ateneo, si è sviluppato un metodo avanzato di analisi tridimensionale che ha permesso di osservare in modelli cellulari come CAP2 interagisce con altre proteine nelle sinapsi e come contribuisce a mantenerne l’organizzazione.
«Il ripristino dei livelli di CAP2 aiuta a prevenire alterazioni del citoscheletro e della struttura dinamica delle spine dendritiche. Questi sono eventi chiave nel deterioramento della funzionalità delle sinapsi. Nei modelli studiati, ciò si traduce in migliore conservazione della funzione sinaptica e prestazioni cognitive migliori rispetto al gruppo di controllo», spiegano Stringhi e Pelucchi.
«Il lavoro suggerisce che rafforzare precocemente i meccanismi che mantengono stabili le connessioni tra neuroni può contribuire a rallentare o ritardare il declino cognitivo.
Più che riparare un danno, questo approccio punta a prevenire la perdita di funzionalità delle sinapsi e a preservare nel tempo le reti neuronali.
È uno studio preclinico, serviranno ulteriori studi per capire se questa strategia può essere sviluppata in termini terapeutici», conclude Elena Marcello, corresponding author dello studio, docente di Farmacologia del Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari Rodolfo Paoletti dell’Università Statale di Milano.
