Alzheimer: indagini sull’influenza dell’intestino con la tecnica XPCT

La malattia di Alzheimer è un debilitante disturbo neurodegenerativo caratterizzato da alterazioni celebrali, quali: perdita sinaptica, infiammazione cronica e morte delle cellule neuronali. Rimane una delle principali sfide per la salute pubblica, infatti, colpisce oltre 30 milioni di persone al mondo. Il tortuoso asse intestino-cervello sembra esercitare un’influenza sulla progressione dell’Alzheimer. Un recente studio, utilizzando la precisione della tomografia a contrasto e la tecnica XPCT, analizza la composizione e la struttura cellulare dell’intestino.

Situazione attuale riguardo la correlazione intestino-cervello

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno trovato prove che l’intestino e il cervello comunichino attraverso i neuroni posizionati in entrambi gli organi. La comunicazione avviene tramite segnali chimici, ormonali e nervosi, che consentono all’intestino di inviare informazioni al cervello e viceversa. Un aspetto fondamentale di questo asse è rappresentato dal nervo vago, che funge da principale canale di trasmissione tra i due organi. La disfunzione di questo asse è stata collegata a disturbi psichiatrici e neurologici, tra cui l’Alzheimer.

Cos’è il microbioma intestinale?

Il microbioma svolge un ruolo chiave nella salute umana e influenza la funzione cerebrale, la cognizione e il comportamento. Attualmente, molti studi supportano il fatto che i cambiamenti nella composizione intestinale possono contribuire all’insorgenza e alla progressione dell’Alzheimer. In particolare, la disbiosi, ovvero il processo attraverso il quale si verifica una perdita di diversità microbica, induce la prevalenza di batteri pericolosi che producono metaboliti tossici che favoriscono l’infiammazione e, di conseguenza, la rottura delle barriere intestino-cervello.

Cos’è la tecnica XPCT (X-ray Phase Contrast Tomography)

La tecnica XPCT è una metodologia avanzata di imaging che utilizza i raggi X per ottenere immagini ad alta risoluzione delle strutture interne dei campioni biologici. A differenza della tomografia convenzionale, che si basa sull’assorbimento dei raggi X, la XPCT sfrutta le variazioni di fase dei raggi X mentre attraversano il campione, permettendo di visualizzare dettagli fini e differenze di densità con maggiore precisione. Dunque, la XPCT rappresenta una potente tecnica di imaging che amplia le possibilità di ricerca nel campo delle neuroscienze e delle malattie neurodegenerative, fornendo dettagli strutturali finora difficilmente osservabili con le tecniche tradizionali.

Studio attuale sull’Alzheimer e dati raccolti nello studio su topi

Nel recente studio, il team di ricerca ha dimostrato che la tecnica XPCT consente di ottenere immagini tridimensionali di tessuti biologici molli con un’eccezionale sensibilità, richiedendo una preparazione minima del campione e senza l’uso di agenti di contrasto. I dati sperimentali hanno rivelato modifiche nell’abbondanza e nell’organizzazione cellulare nei tessuti, nonché alterazioni strutturali in vari tessuti di topi affetti da Alzheimer. In particolare, sono state osservate modifiche significative nei villi e nelle cripte intestinali, trasformazioni cellulari nelle cellule di Paneth e caliciformi, insieme alla rilevazione di telociti, neuroni, eritrociti e secrezione di muco da parte delle cellule caliciformi nella cavità intestinale. Questi componenti, quando funzionano correttamente, sono cruciali per il mantenimento della salute intestinale, il supporto alla digestione e la protezione del rivestimento intestinale dai danni. Questa tecnica rappresenta un progresso fondamentale per un’analisi più dettagliata dell’intestino e potrebbe svolgere un ruolo decisivo nella diagnosi precoce e nella prognosi della malattia.

Conclusioni e prospettive future per i pazienti affetti da Alzheimer

L’obiettivo futuro è quello di sfruttare ulteriormente le capacità dell’XPCT per studiare come l’intestino comunica con il sistema nervoso centrale. Il team mira a studiare il sistema nervoso enterico e il suo ruolo nella malattia di Alzheimer; acquisendo una comprensione più approfondita di questi processi con lo scopo di identificare nuovi obiettivi terapeutici e sviluppare trattamenti innovativi per questo disturbo devastante.

Fonti:

• Investigating gut alterations in Alzheimer’s disease: In-depth analysis with micro- and nano-3D X-ray phase contrast tomography – Science Advances