Il ruolo dell'infiammazione nell'Alzheimer / The role of inflammation in Alzheimer's disease

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Raffigurazione di placche di proteina beta amiloide attorno a neuroni cerebrali. / Depiction of amyloid beta protein plaques around brain neurons.

La formazione delle placche di proteina beta amiloide attorno ai neuroni del cervello che caratterizza la malattia di Alzheimer è facilitata da uno stato di infiammazione di bassa intensità ma costante. Uno studio è ora riuscito a chiarire alcuni processi biomolecolari chiave che collegano il sistema immunitario allo sviluppo della patologia neurodegenerativa

Un importante passo nella comprensione del ruolo dei processi infiammatori nello sviluppo della malattia di Alzheimer è stato fatto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Bonn, in Germania, che firmano un articolo su “Nature”.

Nel cervello delle persone affette dal morbo di Alzheimer si accumulano aggregati di proteine beta amiloidi, che formano placche e, in concorso con la formazione di fibrille di un’altra proteina, la proteina tau, danneggiano progressivamente i neuroni.

Da tempo si ritiene che nella deposizione delle placche amiloidi abbiano un ruolo i processi infiammatori, ma finora non era stato possibile individuare i meccanismi molecolari coinvolti.

Grazie a una serie di esperimenti sui topi, Michael T. Heneka e colleghi hanno ora mostrato che il contatto delle cellule della microglia (che formano il sistema di difesa immunitario all’interno del cervello) con sostanze potenzialmente infiammatorie, ma che normalmente non provocano problemi, può a volte scatenare una risposta mal controllata.

In particolare, l'adesione a una cellula della microglia di  qualche proteina pro-infiammatoria può attivare fortemente al suo interno l’inflammosoma, un complesso multiproteico che ha al suo centro la proteina NLRP3.

La NLRP3 è un “sensore” intracellulare capace di individuare sostanze biochimiche anomale, che a sua volta attiva un enzima, la caspasi-,  e la sintesi e il rilascio al di fuori della cellula della proteina ASC (apoptosis-associated speck-like protein with a CARD).

Nelle cellule che non fanno parte del sistema immunitario il rilascio della proteina ASC favorisce l’apoptosi, ossia il “suicidio” della cellula che l’ha sintetizzata, ma non così nelle cellule della microglia. 

Una volta rilasciata, la ASC svolge una duplice azione: facilita l’aggregazione in placche delle proteine beta amiloidi e stimola un’ulteriore riposta infiammatoria da parte delle altre cellule della microglia, esattamente come fanno le interleuchine prodotte grazie alla caspasi-1.

In questo modo si crea nel cervello uno stato di costante infiammazione di bassa entità che però a lungo andare provoca seri danni.

I ricercatori sono anche riusciti a ridurre la deposizione di placche amiloidi in topi predisposti a produrle sia privandoli del gene per la produzione della proteina NLRP3, sia somministrando anticorpi specificamente diretti contro la proteina ASC.

Questi risultati indicano quindi due nuovi possibili bersagli terapeutici e lasciano intravedere, sia pure non nell’immediato, la possibilità di sviluppare nuove strategie per contrastare la malattia di Alzheimer.

ENGLISH

The formation of beta amyloid protein plaques around neurons in the brain that characterize Alzheimer's disease is facilitated by a low but constant inflammation state. A study is now able to clarify some key biomolecular processes that link the immune system to the development of neurodegenerative pathology

An important step in understanding the role of inflammatory processes in the development of Alzheimer's disease was made by a group of researchers from the University of Bonn, Germany, who sign an article in "Nature".

Aggregates of beta amyloid proteins accumulate in the brains of people with Alzheimer's disease, forming plaques and, in conjunction with the formation of fibrils from another protein, the tau protein, progressively damage the neurons.

It has long been assumed that inflammatory processes play a role in the deposition of amyloid plaques, but until now it has not been possible to identify the molecular mechanisms involved.

Thanks to a series of experiments on mice, Michael T. Heneka and colleagues have now shown that the contact of microglia cells (which form the immune defense system inside the brain) with potentially inflammatory substances, but which normally does not cause problems , can sometimes trigger an ill-controlled response.

In particular, the adhesion to a cell of the microglia of some pro-inflammatory protein can strongly activate within it the inflammosome, a multiprotein complex that has at its center the protein NLRP3.

NLRP3 is an intracellular "sensor" capable of detecting abnormal biochemicals, which in turn activates an enzyme, caspase-, and the synthesis and release of the ASC protein cell (apoptosis-associated speck-like protein with to CARD).

In the cells that are not part of the immune system, the release of the ASC protein promotes apoptosis, that is the "suicide" of the cell that synthesized it, but not so in the cells of the microglia. Once released, the ASC performs a double action: it facilitates the aggregation of beta amyloid proteins into plaques and stimulates further inflammatory responses from the other cells of microglia, exactly as the interleukins produced by caspase-1 do.

In this way a state of constant low-level inflammation is created in the brain which, however, causes serious damage in the long run.

The researchers also succeeded in reducing amyloid plaque deposition in mice predisposed to producing them either by depriving them of the gene for the production of the NLRP3 protein, or by administering antibodies specifically directed against the ASC protein.

These results therefore indicate two new possible therapeutic targets and allow us to glimpse, even if not immediately, the possibility of developing new strategies to combat Alzheimer's disease.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2017/12/22/news/il_ruoo_o_dell_infiammazione_nell_alzheimer-3800936/?ref=nl-Le-Scienze_29-12-2017