Sindrome di Alzheimer: causata da un batterio?

É stata scoperta una possibile correlazione tra Porphyromonas gingivalis, un patogeno responsabile di parodontiti e infezioni del cavo orale, e la sindrome di Alzheimer: in particolare, è stata avanzata l’ipotesi per cui la malattia sia causata proprio dalla proliferazione di questo batterio nei tessuti cerebrali.

La scoperta (1), pubblicata lo scorso gennaio, è nata da una collaborazione tra università sparse per tre continenti (Europa, America e Oceania) e l’azienda farmaceutica californiana Cortezyme, che sta sperimentando nuove soluzioni terapeutiche per varie patologie neurodegenerative.

Il morbo di Alzheimer porta a chi ne è colpito disturbi della memoria e del comportamento. É la forma di demenza più comune: rappresenta infatti oltre il 50% dei casi di demenza diagnosticati in Europa.

La malattia è legata al deposito di due diversi tipi di frammenti di proteine in specifiche aree del cervello. Si parla in particolar modo di placche di una proteina chiamata beta-amiloide che si accumulano negli spazi tra le cellule nervose, e di grovigli di proteina tau, che si accumulano invece all’interno delle cellule stesse. Questi depositi compromettono la funzionalità dei tessuti cerebrali, dando luogo ai sintomi della demenza tipica della sindrome di Alzheimer.

Le placche amiloidi si formano per un errore nella degradazione della proteina beta-amiloide, per il quale si creano degli scarti tossici che non possono essere smaltiti dalle cellule neurali. La proteina tau nella sua forma funzionale promuove la crescita dei neuroni, ma quando per motivi non ancora chiariti perde la sua conformazione, si distacca dai neuroni, precipitando all’interno degli stessi in grovigli disordinati che causano scompensi cellulari.

Al momento non esistono terapie efficaci per fronteggiare la malattia. I trattamenti ad oggi disponibili mirano a curarne i sintomi comportamentali e i disturbi neurologici. Alcune ricerche vertono sull’inibizione della sintesi delle proteine beta-amiloidi e tau e sulla prevenzione di eventuali depositi. Recentemente, un gruppo di ricercatori del Salk Institute, in California, ha proposto di contrastare l’infiammazione data dalle proteine beta-amiloidi con la somministrazione di cannabinoidi ad uso farmaceutico per rallentare il decorso della malattia.

Tuttavia, gli approcci sintomatici, mirati a preservare l’integrità del sistema nervoso e a contrastare la sintesi delle proteine beta-amiloidi e tau sono risultati infruttuosi.

Questo non ha però impedito ai ricercatori di calcare nuove strade. Negli ultimi anni vari studi hanno verificato l’ipotesi per cui la presenza di infezioni all’interno dell’organismo può portare ad un accumulo di proteine amiloidi nel cervello. Nel 2014 una ricerca (2) ha evidenziato una correlazione specifica tra malattie gengivali e un’incrementata presenza nel cervello umano di queste proteine.

Ciò ha spinto alcuni team di ricerca ad analizzare quest’aspetto e le scoperte successive hanno dato esiti inaspettati: nel 2016 un altro studio (3) ha evidenziato il ruolo antimicrobico svolto dalle proteine amiloidi, che si accumulerebbero in presenza di un’infezione batterica nei tessuti cerebrali, inglobando i patogeni per prevenirne la propagazione. Questo ha permesso la nascita di un nuovo modello che tenta di spiegare la genesi del morbo di Alzheimer, nel quale le proteine amiloidi, fino a quel momento considerate solamente dannose, hanno invece anche un ruolo primario nel difendere il cervello dalle infezioni.

Un’ulteriore prova a sostegno della correlazione tra degenerazione cerebrale e infezioni batteriche è arrivata da una scoperta inattesa: nel cervello di pazienti affetti da sindrome di Alzheimer è stato ritrovato un batterio, Porphyromonas gingivalis, insieme alle sue proteasi tossiche chiamate gingipain, sostanze rilasciate dal batterio stesso e con le quali può avviare l’infezione.

P. gingivalis è un batterio responsabile di infezioni gengivali in grado di colonizzare altre aree del corpo. Nei topi, l’infezione del cavo orale da parte di questo patogeno ha portato sia alla formazione di una colonia batterica nel cervello, sia alla produzione di Aβ1–42, una componente delle placche amiloidi in grado di portare alla degenerazione dei neuroni.

Le gingipain hanno mostrato un’elevata neurotossicità, e i ricercatori hanno progettato delle piccole molecole in grado di raggiungerle e inibire quest’azione neurotossica. Gli scienziati ipotizzavano che se fosse diminuita l’entità dell’infezione batterica nei tessuti cerebrali, anche l’infiammazione e di conseguenza la presenza di proteine amiloidi sarebbe calata.

I risultati ottenuti sono stati inequivocabili: l’inibizione delle gingipain ha portato ad una riduzione della carica batterica, ed è diminuita l’entità dell’infiammazione, esattamente come previsto. Ulteriore effetto sortito è stato il blocco della produzione di Aβ1–42, quindi l’ipotesi per cui la presenza di proteine amiloidi sarebbe calata é stata pienamente confermata.

Inoltre, inibire le gingipain ha portato al recupero dei neuroni danneggiati presso la zona dell’ippocampo, un’area del cervello coinvolta nella formazione dei ricordi.

Questo studio apre allora la strada a nuove possibilità per il trattamento della sindrome di Alzheimer: con questo approccio innovativo, che considera le proteine amiloidi come una difesa estrema del sistema nervoso, l’obiettivo non sarà più semplicemente impedire la formazione di placche, ma si potranno indagare le cause a monte, come infezioni e patogeni. Nella speranza di arrivare finalmente ad un punto fermo nella storia della lotta a questa malattia.

Bibliografia

  1. Dominy, S. S. et al. Porphyromonas gingivalis in Alzheimer’s disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors. Science Advances  23 Jan 2019: Vol. 5, no. 1, eaau3333.
  2. Kamer, A. R. et al. Periodontal disease associates with higher brain amyloid load in normal elderly. Neurobiol Aging. 2015 Feb; 36(2): 627–633.
  3. Kumar, D. K. V. et al. Amyloid-β peptide protects against microbial infection in mouse and worm models of Alzheimer’s Disease. Sci Transl Med. 2016 May 25; 8(340): 340ra72.

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