In che modo il morbo di Alzheimer colpisce altri tessuti oltre al cervello? / How does Alzheimer’s disease affect tissues other than the brain?

In che modo il morbo di Alzheimer colpisce altri tessuti oltre al cervello? / How does Alzheimer’s disease affect tissues other than the brain?

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

Un nuovo studio evidenzia come nel morbo di Alzheimer vengano compromessi sia i tessuti neuronali che quelli periferici.

Un gruppo di ricercatori del Baylor College of Medicine (Texas, USA), del Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute del Texas Children's Hospital  (Texas, USA) e di altri istituti che collaborano con il progetto ha studiato come la malattia di Alzheimer (MA) colpisca i diversi tessuti dell'organismo. Questo lavoro evidenzia come i tessuti neuronali e periferici vengano compromessi nella malattia di Alzheimer, fornendo preziose informazioni sulla comunicazione tra cervello e corpo durante la neurodegenerazione.

L'AD è una malattia neurodegenerativa caratterizzata da grovigli di proteina Tau e dall'accumulo di placche amiloidi contenenti la proteina Aβ42. Sebbene generalmente considerata una malattia cerebrale, evidenze emergenti suggeriscono che l'AD colpisca anche altri tessuti del corpo; tuttavia, manca ancora una comprensione completa di questo fenomeno.

Per indagare su questo aspetto, il gruppo ha modificato geneticamente i moscerini della frutta in modo che esprimessero proteine ​​associate all'AD – Aβ42 o Tau – nei loro neuroni. Sono stati quindi in grado di generare un atlante cellulare del moscerino dell'AD basato sui trascrittomi a singolo nucleo dell'intero organismo di 219 tipi cellulari, provenienti dalla testa e dal corpo dei moscerini. Utilizzando questo atlante, il gruppo ha valutato i cambiamenti nel cervello ed in altri organi dei moscerini della frutta.

"Abbiamo scoperto che l'espressione di Aβ42 o Tau nei neuroni influenzava sia i neuroni che altri tessuti del corpo del moscerino della frutta", ha affermato il coautore Ye-Jin Park (Baylor College of Medicine) e primo autore dello studio. Nello specifico, hanno scoperto che l'espressione di Aβ42 interessava principalmente il sistema nervoso, mentre l'espressione di Tau interessava principalmente i tessuti periferici.

Il gruppo ha osservato che i neuroni sensoriali – quelli coinvolti nella vista, nell'udito e nell'olfatto – erano particolarmente vulnerabili all'espressione di Aβ42. D'altra parte, l'espressione di Tau portava ad alterazioni che imitavano i cambiamenti associati all'età, come difetti nel metabolismo dei grassi e riduzione della fertilità, suggerendo che l'espressione di Tau possa accelerare l'invecchiamento. Il gruppo ha anche scoperto che la connettività neuronale, coinvolta nella mediazione della comunicazione cervello-corpo, risultava alterata nei moscerini che esprimevano Tau.

"Queste ed altre scoperte descritte nell'Alzheimer's Disease Fly Cell Atlas migliorano la nostra comprensione di come le proteine ​​associate al morbo di Alzheimer, Aβ42 e Tau, influenzano l'organismo nel suo complesso", ha concluso l'autore corrispondente Hugo Bellen (Baylor College of Medicine).

Questo atlante delle cellule di mosca affette da Alzheimer faciliterà ulteriori ricerche su come le proteine ​​associate all'AD influenzino in modo sistemico e differenziale un intero organismo, portando infine a una migliore comprensione dell'AD.

ENGLISH

A new study highlights how both neuronal and peripheral tissues become disrupted in Alzheimer’s disease.

A team of researchers from Baylor College of Medicine (TX, USA), the Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute at Texas Children’s Hospital (TX, USA) and other collaborating institutions have investigated how Alzheimer’s disease (AD) affects different tissues within an organism. This work highlights how neuronal and peripheral tissues become disrupted in AD, providing valuable insights into brain–body communication during neurodegeneration.

AD is a neurodegenerative disease characterized by Tau protein tangles and accumulation of amyloid plaques containing the Aβ42 protein. While generally considered a disorder of the brain, emerging evidence suggests that AD also affects other tissues in the body; however, a comprehensive understanding of this is still lacking.

To investigate this, the team engineered fruit flies to express AD-associated proteins – either Aβ42 or Tau – in their neurons. They were then able to generate an AD Fly Cell Atlas based on whole-organism single-nucleus transcriptomes of 219 cell types from the heads and bodies of the flies. Using this atlas, the team assessed changes within the brain and other organs of the fruit flies.

“We found that expressing Aβ42 or Tau in neurons affected both neurons and other tissues in the fruit fly body,” said co-first author Ye-Jin Park (Baylor College of Medicine). Specifically, they found that Aβ42 expression primarily affected the nervous system, while Tau expression primarily affected the peripheral tissues.

The team observed that the sensory neurons – those involved in vision, audition and olfaction – were particularly vulnerable to Aβ42 expression. On the other hand, Tau expression led to alterations that mimicked age-associated changes, such as defects in fat metabolism and reduced fertility, suggesting that expression of Tau can accelerate aging. The team also discovered that neuronal connectivity, which is involved in mediating brain–body communication, was disrupted in flies expressing Tau.

“These and other findings described in the Alzheimer’s Disease Fly Cell Atlas improve our understanding of how Alzheimer’s disease-associated proteins, Aβ42 and Tau, affect an organism as a whole,” concluded co-corresponding author Hugo Bellen (Baylor College of Medicine).

This Alzheimer’s Disease Fly Cell Atlas will facilitate further research into how AD-associated proteins systemically and differentially affect a whole organism, ultimately leading to a better understanding of AD.

Da:

https://www.biotechniques.com/neuroscience/how-does-alzheimers-disease-affect-tissues-other-than-the-brain/?utm_campaign=BioTechniques%20-%20Daily%20NL&utm_medium=email&_hsenc=p2ANqtz-8-FLy-jWUKnob7j42F0MA1iBBUawtSrXz2_6uH4ESlUGGAqMSDTAOzBpYIxzgV-x1OmykPL97bCw0_81xwLBWH3XQv36hXsQjLl7HQ71IgmwLrBFE&_hsmi=363895448&utm_content=363881655&utm_source=hs_email