Il connettoma funzionale indica le aree vulnerabili in 5 malattie
degenerative
DIANE RICHMOND
NOTE
E NOTIZIE - Anno X – 31 marzo 2012.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
Le malattie neurodegenerative colpiscono le reti neurali di grandi dimensioni,
secondo un profilo caratteristico del danno che si evince dalle descrizioni
anatomopatologiche ed istopatologiche. Tale caratterizzazione morfologica della
patologia, oltre ad avere storicamente costituito la base delle diagnosi
autoptiche, ha anche rappresentato un riferimento essenziale per gli studi
pionieristici sulla patogenesi delle malattie neurodegenerative; tuttavia, le
ragioni alla base delle specifiche configurazioni del danno delle grandi reti
di neuroni sono ancora ignote.
Per cercare di spiegare i motivi di questo network-based patterning sono state avanzate quattro ipotesi: 1) stress nodale; 2) diffusione transneuronica;
3) insufficienza trofica; 4) vulnerabilità condivisa. Nessuna di queste
ipotesi, si può dire, ha finora ricevuto una conferma sperimentale definitiva
che la faccia preferire alle altre, magari in virtù di risultati in grado di
escludere le possibilità alternative.
Juan Zhou e colleghi del “Memory and Aging
Center” dell’Università della California a San Francisco hanno impiegato una
procedura di risonanza magnetica funzionale, senza sottoporre a prove i
soggetti esaminati (task-free fMRI),
con la quale hanno identificato degli “epicentri di rete” per cinque malattie
neurodegenerative. I risultati ottenuti sono compatibili con un modello di
vulnerabilità legata alla diffusione transneuronica (Zhou J., et al. Predicting Regional Neurodegeneration from the
Healthy Brain Functional Connectome. Neuron 73 (6), 1216-1227, 2012).
I ricercatori hanno impiegato le scansioni della risonanza magnetica funzionale per ricostruire, nel cervello non affetto da patologia, gli schemi di connessione intrinseca presenti nelle regioni cerebrali vulnerabili a ciascuna delle cinque malattie neurodegenerative studiate. I dati morfologici ottenuti hanno consentito loro di indagare il modo in cui la connettività intrinseca in condizioni fisiologiche, ossia di buona salute del sistema nervoso centrale, consenta di prevedere la vulnerabilità alla patologia, regione per regione.
Per ciascuna forma di neurodegenerazione sono emerse regioni specifiche come epicentri critici, i cui normali profili di connettività in gran parte assomigliavano al tipico pattern di atrofia associato a ciascuna malattia.
I ricercatori hanno condotto uno studio teorico mediante analisi grafiche dei reperti fMRI ottenuti dai volontari sani. E’ emerso un collegamento fra morfologia e suscettibilità di sviluppo del danno degenerativo specifico di questo tipo: le regioni con il più alto flusso connessionale con gli epicentri e, con una coerenza ancora maggiore, quelle collegate a queste aree mediante vie attive più brevi, mostravano una più grande vulnerabilità alla neurodegenerazione. Questi esiti sono coerenti con una vulnerabilità delle grandi reti di cellule nervose dovuta a diffusione transneuronica.
Juan Zhou e colleghi, trovata questa importante traccia patogenetica, passano ora il testimone alla ricerca basata sull’approccio molecolare, che potrebbe aiutare a comprendere che cosa rende ciascun epicentro vulnerabile alla propria malattia e come le specie proteiche tossiche viaggiano attraverso le reti di neuroni.
L’autrice della nota ringrazia la
dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla
lettura delle recensioni di lavori di argomento connesso che compaiono nelle
“Note e Notizie” (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).