Un nuovo trattamento potrebbe ripristinare le cellule cerebrali nel Parkinson

Una serie di studi clinici ha testato un trattamento sperimentale per il morbo di Parkinson che utilizza un nuovo approccio: somministrare il farmaco direttamente nel cervello tramite porte impiantate. I principali ricercatori ritengono che questa possa essere una strategia terapeutica “rivoluzionaria” per le condizioni neurologiche.
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Una terapia di recente sperimentazione potrebbe aprire un nuovo capitolo nel trattamento della malattia di Parkinson.

In una nuova serie di studi che è culminata con uno studio in aperto (in cui i partecipanti erano a conoscenza del trattamento che avrebbero ricevuto), gli scienziati hanno iniziato a testare l’efficacia di un nuovo trattamento – e metodo di somministrazione – per il morbo di Parkinson .

Un grande team di ricercatori di varie istituzioni in tutto il Regno Unito e il Canada, tra cui l’Università di Bristol e l’Università di Cardiff nel Regno Unito, e l’Università della British Columbia a Vancouver, in Canada, hanno ideato e condotto il processo.

Nello studio, i ricercatori hanno mirato a ripristinare le cellule cerebrali produttrici di dopamina degradanti in persone a cui i medici avevano diagnosticato il morbo di Parkinson.

Poiché la dopamina è un neurotrasmettitore che aiuta a regolare il controllo e l’agilità dei movimenti del corpo, la produzione compromessa di dopamina – dovuta a cambiamenti nelle cellule cerebrali che la rilasciano – porta ai sintomi motori che caratterizzano la malattia di Parkinson.

Il gruppo di ricerca che ha condotto l’attuale studio ha deciso di provare e riabilitare quelle cellule cerebrali aumentando i livelli del fattore neurotrofico derivato dalla linea delle cellule gliali (GDNF), un tipo di proteina che supporta la salute neuronale.

Nel documento di studio che riporta i risultati – che compare nel Journal of Parkinson’s Disease – gli scienziati spiegano che non solo hanno testato una nuova terapia, ma anche un metodo di somministrazione innovativo – attraverso una porta che hanno impiantato nel cranio.

Risultati molto incoraggianti

Inizialmente, il team di ricerca ha condotto un piccolo studio pilota con sei partecipanti – tutti conviventi con la malattia di Parkinson – il cui obiettivo principale era stabilire se il nuovo approccio terapeutico fosse sicuro.

La fase successiva ha visto 35 partecipanti in più con la malattia di Parkinson partecipare a uno studio in doppio cieco quando né loro né i ricercatori che hanno somministrato la terapia sapevano se ognuno di essi aveva a che fare con il trattamento sperimentale o con un placebo .

Questo processo durò 9 mesi (40 settimane), durante i quali il team diede metà dei volontari alle infusioni mensili di GDNF e somministrò un placebo all’altra metà che fungeva da coorte di controllo.

Infine, i ricercatori hanno organizzato una prova in aperto, basandosi sui risultati dei test precedenti. In questo studio, i volontari che avevano precedentemente ricevuto GDNF hanno continuato ad avere questo trattamento per altre 40 settimane.

Allo stesso tempo, quelli che in precedenza avevano ricevuto un placebo ora avevano GDNF per 40 settimane. “Da ottobre 2013 ad aprile 2016, tutti i 41 pazienti che hanno completato lo studio genitore sono stati sottoposti a screening per la partecipazione allo studio di estensione”, scrivono i ricercatori.

Per ricevere il farmaco, i partecipanti hanno concordato di impiantare un porto speciale nelle loro capacità, che ha permesso alle infusioni di droga di raggiungere direttamente il loro cervello. Dopo l’impianto, i volontari hanno ricevuto, nel complesso, oltre 1.000 infusioni di farmaci una volta ogni 4 settimane.

Quando hanno analizzato i risultati del primo studio di 9 mesi (40 settimane), i ricercatori non hanno visto cambiamenti nel cervello dei partecipanti che avevano ricevuto un placebo. Tuttavia, hanno notato che i volontari che avevano ricevuto il trattamento con GDNF avevano un miglioramento del 100% nel putamen, la regione del cervello che contiene cellule produttrici di dopamina.

“L’ampiezza spaziale e relativa del miglioramento delle scansioni cerebrali è al di là di quanto visto in precedenza in studi sui trattamenti del fattore di crescita per il Parkinson portati chirurgicamente”, sottolinea Alan Whone, ricercatore principale dello studio.

“Questo rappresenta alcune delle prove più convincenti che possiamo avere un mezzo per risvegliare e ripristinare le cellule cerebrali della dopamina che sono gradualmente distrutte nel Parkinson”, prosegue Whone.

‘Una svolta significativa’

Al punteggio di 18 mesi, quando i partecipanti erano stati sottoposti al trattamento con GDNF per 9 mesi o per 18 mesi, i ricercatori hanno scoperto che tutti avevano iniziato a subire miglioramenti da moderati a significativi dei loro sintomi motori prima di confrontarli con i punteggi delle loro prestazioni prima le prove. I ricercatori hanno anche concluso che un’esposizione prolungata al GDNF era sicura.

Tuttavia, il team avverte che alla fine dello studio in aperto, non vi erano differenze significative in termini di miglioramento dei sintomi tra i partecipanti che avevano ricevuto GDNF per 40 settimane (9 mesi) e coloro che lo avevano ricevuto per il doppio di quel periodo .

Per questo motivo, i ricercatori sostengono che hanno bisogno di fare ulteriori studi, che valuteranno per quanto tempo una persona dovrebbe ricevere il trattamento al fine di ottenere i maggiori benefici.

Tuttavia, Steven Gill, coautore dello studio e designer dell’innovativo dispositivo per la somministrazione di farmaci sottolinea che le scoperte attuali suggeriscono che questa nuova terapia è assolutamente sicura e fattibile e che le persone possono somministrarla per un lungo periodo di tempo.

Inoltre, osserva che somministrare farmaci direttamente nelle aree cerebrali che hanno come obiettivo ha il potenziale di rivoluzionare gli approcci terapeutici alle condizioni neurologiche.

“Questo processo ha dimostrato che possiamo tranquillamente e ripetutamente infondere i farmaci direttamente nel cervello dei pazienti per mesi o anni”, dice Gill.

Questo è un importante passo avanti nella nostra capacità di trattare le condizioni neurologiche, come il Parkinson perché la maggior parte dei farmaci che potrebbero funzionare non possono attraversare il flusso sanguigno nel cervello a causa di una barriera protettiva naturale”.

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Parkinson: la vitamina B-3 può fermare la morte delle cellule cerebrali

La vitamina B-3 può aiutare a fermare la morte delle cellule nervose che si verifica nel morbo di Parkinson, secondo un recente studio condotto dalla Germania che potrebbe portare a nuovi trattamenti per la malattia da deperimento del cervello.
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In che modo l’assunzione di vitamina B-3 può influire sulla diagnosi del morbo di Parkinson?

I ricercatori hanno carta è ora pubblicato sulla rivista Reports cella.

In esso, riportano come una forma di vitamina B-3 chiamata riboside di nicotinamide ha contribuito a preservare le cellule nervose aumentando i loro mitocondri, o centri di produzione di energia.

“Questa sostanza”, spiega la dottoressa Michela Deleidi, autrice senior dello studio, che conduce progetti di ricerca sul cervello presso l’Università di Tubinga e l’Associazione Helmholtz – entrambi in Germania – “stimola il metabolismo energetico difettoso nelle cellule nervose colpite e le protegge dalla morte “.

Morbo di Parkinson e mitocondri

La malattia di Parkinson è una condizione che peggiora nel tempo e si manifesta a causa della morte dei neuroni o delle cellule nervose in una parte del cervello responsabile del movimento.

Le cellule producono una sostanza chimica chiamata dopamina che è importante per il controllo del movimento. Con il progredire della malattia, camminare, coordinarsi e bilanciarsi diventano sempre più difficili.

Possono anche manifestarsi altri sintomi come interruzione del sonno, problemi di memoria, affaticamento e depressione .

Ci sono circa 300.000 persone che vivono con il morbo di Parkinson in Italia, dove ogni anno vengono diagnosticati 20.000 nuovi casi.

Il punto di vista prevalente tra gli scienziati è che la malattia deriva da fattori genetici e ambientali che lavorano insieme.

Ciascuna delle nostre cellule contiene centinaia di minuscoli compartimenti chiamati mitocondri che, tra le altre cose, convertono il cibo in energia per la cellula.

Poiché sono affamati di energia rispetto ad altre cellule, le cellule nervose sono ” particolarmente dipendenti dai mitocondri “.

I problemi con la funzione mitocondriale sono una caratteristica comune delle malattie che sono accompagnate dalla morte del tessuto cerebrale, come il morbo di Alzheimer , il morbo di Parkinson, la sclerosi laterale amiotrofica e la malattia di Huntington .

Nel caso del morbo di Parkinson, gli studi hanno dimostrato che le cellule della dopamina che muoiono hanno mitocondri danneggiati.

Causa o effetto collaterale della malattia?

Il dott. Deleidi ei suoi colleghi si sono chiesti se i mitocondri difettosi sono una causa o se sono “solo un effetto collaterale” della malattia.

In primo luogo, hanno preso cellule della pelle da individui con malattia di Parkinson che portavano versioni del gene GBA che sono noti per aumentare il rischio per la malattia.

Hanno fatto in modo che le cellule della pelle regrediscano in cellule staminali immature e poi hanno indotto le cellule staminali a diventare cellule nervose. Queste cellule nervose mostrano una simile disfunzione mitocondriale come quella che si trova nelle cellule cerebrali nella malattia di Parkinson.

Per verificare se sia possibile innescare la crescita di nuovi mitocondri nelle cellule, il team ha aumentato i livelli del coenzima nicotinamide adenina dinucleotide (NAD).

Il team ha fatto questo “alimentando” le cellule con una forma di vitamina B-3 chiamata riboside di nicotinamide, che è un precursore del coenzima.

I precursori del NAD “sono stati proposti per migliorare il declino e la malattia metabolici correlati all’età”, si legge nel documento di studio degli autori.

Ciò ha causato un aumento dei livelli di NAD nelle cellule e portato a nuovi mitocondri e aumento della produzione di energia.

La vitamina B-3 ha portato a un minor numero di cellule nervose morte

Finora, gli esperimenti erano stati limitati agli effetti sulle cellule coltivate in laboratorio. Quindi, il prossimo stadio era di testarli in un organismo vivente.

Gli scienziati hanno scelto le mosche con geni GBA difettosi perché sviluppano anche i sintomi del morbo di Parkinson mentre invecchiano e le loro cellule della dopamina diminuiscono.

I ricercatori hanno usato due gruppi di mosche con GBA difettoso. Hanno aggiunto la vitamina B-3 al cibo per un gruppo, ma non l’altro.

Il team ha osservato un numero significativamente inferiore di cellule nervose morte e una maggiore conservazione della mobilità nelle mosche che hanno ricevuto la vitamina, rispetto a quelle che non lo hanno fatto.

Il dott. Deleidi suggerisce che i risultati mostrano che “la perdita dei mitocondri svolge effettivamente un ruolo significativo” nello sviluppo del morbo di Parkinson.

Ora lei e i suoi colleghi testeranno gli effetti della vitamina sui pazienti con malattia di Parkinson. Prove da altri studi mostrano già che la vitamina non produce effetti collaterali in individui sani.

“L’amministrazione del riboside di nicotinamide può essere un nuovo punto di partenza per il trattamento.”

Dott.ssa Michela Deleidi

Perché i pesticidi possono causare il morbo di Parkinson in alcune persone

Una nuova ricerca rivela come i pesticidi paraquat e maneb alterano l’espressione genica e possono portare alla malattia di Parkinson in persone che sono geneticamente predisposti alla malattia.
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Alcune persone che lavorano in agricoltura sono a più alto rischio di sviluppare il morbo di Parkinson a causa del loro contatto con i pesticidi.

Le stime mostrano che a circa 50.000 persone negli Stati Uniti viene diagnosticata la malattia di Parkinson ogni anno.

Sebbene non sia noto esattamente quale sia la causa della malattia, si ritiene che sia i fattori genetici che quelli ambientali giochino un ruolo critico.

Il National Institutes of Health (NIH) osserva che l’esposizione ambientale ai pesticidi, ad esempio, potrebbe aumentare il rischio di sviluppare il Parkinson.

Studi precedenti hanno suggerito che i pesticidi paraquat e maneb , in particolare, possono aumentare la vulnerabilità al Parkinson nelle persone che sono già geneticamente predisposte a sviluppare la malattia.

Studi più recenti hanno cercato di decomprimere i meccanismi neuronali che sono in gioco in questo collegamento tra pesticidi e condizione neurodegenerativa.

Ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che i pesticidi interferiscono con la neurogenesi – il processo in cui il cervello crea nuovi neuroni – nell’ippocampo, che è una regione chiave del cervello per l’elaborazione della memoria e delle informazioni.

I pesticidi hanno questo effetto provocando alterazioni genetiche. Ora, un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università di Guelph (U of G) in Ontario, Canada, svela alcuni dei modi in cui i pesticidi causano mutazioni genetiche, portando a neurodegenerazione.

L’autore senior dello studio Scott Ryan, professore di biologia molecolare e cellulare presso U of G, spiega la motivazione alla base della ricerca. Egli osserva: “Le persone esposte a queste sostanze chimiche sono a circa il 250% più a rischio di sviluppare il morbo di Parkinson rispetto al resto della popolazione”.

“Volevamo indagare su ciò che sta accadendo in questa popolazione suscettibile che si traduce in alcune persone che sviluppano la malattia”, aggiunge il Prof. Ryan.

risultati sono stati pubblicati sulla rivista Federation of American Societies for Experimental Biology.

Uno dei primi studi a guardare le cellule umane

I ricercatori hanno utilizzato cellule staminali di pazienti con malattia di Parkinson che presentavano una mutazione nel gene responsabile della codifica della proteina α-sinucleina .

Almeno 30 alterazioni in questo gene sono state associate al morbo di Parkinson, e i gruppi di proteine ​​α-sinucleina sono un segno ben documentato della malattia, anche se scarsamente compreso.

Per la nuova ricerca, gli scienziati hanno anche lavorato con cellule embrionali normali che hanno modificato usando il montaggio genetico per replicare la mutazione genetica dell’α-sinucleina.

Il Prof. Ryan spiega perché l’uso di cellule umane rende questo studio particolarmente prezioso. “Fino ad ora”, dice, “il legame tra pesticidi e morbo di Parkinson si basava principalmente su studi sugli animali e ricerche epidemiologiche che dimostravano un aumento del rischio tra gli agricoltori e gli altri esposti alle sostanze chimiche agricole”.

“Siamo tra i primi a indagare su ciò che sta accadendo all’interno delle cellule umane”, spiega il prof. Ryan.

Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che si individualizzano in specifici tipi di cellule. Il Prof. Ryan ed i suoi colleghi hanno usato i due tipi di cellule staminali per ricavarne cellule nervose che producono dopamina.

Quindi, hanno esposto questi due neuroni dopaminergici – che sono noti per essere maggiormente colpiti dal morbo di Parkinson – ai due pesticidi.

I pesticidi esauriscono i neuroni di energia

È stato trovato che i neuroni che erano stati esposti alle sostanze chimiche avevano difetti ai mitocondri.

I mitocondri , noti anche come “le centrali elettriche della cellula”, sono gli organelli all’interno di una cellula che trasformano zucchero, grassi e proteine ​​nell’energia di cui il nostro corpo ha bisogno per sopravvivere e funzionare.

Ma questo studio ha dimostrato che i mitocondri all’interno dei neuroni della dopamina influenzati dai pesticidi non potevano muoversi liberamente come normalmente farebbero. Questo ha “risucchiato” l’energia dai neuroni.

È importante sottolineare che i livelli di sostanze chimiche utilizzate per alterare questi neuroni erano inferiori a quelli considerati “il più basso livello di effetti avversi osservati ” dall’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti (EPA).

Il prof. Ryan dice che questo significa che dovremmo rivalutare le linee guida EPA per questi due pesticidi.

“Questo studio dimostra che non tutti sono uguali e che questi standard di sicurezza devono essere aggiornati per proteggere coloro che sono più sensibili e potrebbero persino non saperlo”, aggiunge.

“Lepersone con una predisposizione per la malattia di Parkinson sono più colpite da queste esposizioni di basso livello agli agrochimici e quindi più propense a sviluppare la malattia”.

Prof. Scott Ryan

“Questo è uno dei motivi”, conclude, “perché alcune persone che vivono nei pressi di aree agricole sono a rischio più elevato.

Somministrazione di due proteine ​​mostrate per contrastare la neurodegenerazione nella malattia di Parkinson

Una terapia combinata composta da due fattori neurotrofici ha dimostrato di ridurre gli effetti degenerativi della malattia di Parkinson, riportano i ricercatori dell’Università UPV / EHU dei Paesi Baschi.

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I due fattori; Fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) e fattore neurotrofico derivato da cellule gliali (GDNF), sono proteine ​​che svolgono un ruolo essenziale nella funzione delle cellule nervose inducendo la crescita, la plasticità e la sopravvivenza delle cellule.

Il morbo di Parkinson è una malattia del motoneurone caratterizzata da una perdita di neuroni dopaminergici nella substantia nigra del cervello. Queste cellule nervose si trovano nella sostanza nera del cervello, dove producono il neurotrasmettitore dopamina, un modulatore chiave del movimento involontario.

Utilizzando un modello sperimentale, i ricercatori hanno riprodotto le varie fasi della malattia di Parkinson e studiato gli effetti terapeutici dell’applicazione dei due fattori neurotrofici.

Come riportato in Neurobiologia molecolare , VEGF e GDNF sono stati consegnati in microsfere o nanosfere costituite da un polimero biodegradabile chiamato acido polico-co-glicolico, che consente alle proteine ​​di essere rilasciate in modo graduale e continuo. Questa amministrazione combinata significava che i ricercatori potevano valutare qualsiasi effetto sinergico che i due fattori possono indurre.

La dott.ssa Catalina Requejo e colleghi hanno riportato risultati incoraggianti per le fasi iniziali e tardive della malattia di Parkinson. La consegna della combinazione VEGF / GDNF ha ridotto significativamente la degenerazione dei neuroni dopaminergici nella sostanza nera del cervello, oltre a innescare una nuova formazione cellulare e una differenziazione cellulare.

Per confermare questo effetto sinergico, il team ha somministrato una molecola nota per inibire i recettori cellulari a cui si legano VEGF e GDNF.

Le conseguenze per il sistema dopaminergico sono state anche peggiori, il che supporta i benefici effetti sinergici esercitati dal VEFG e dal GDNF nel Parkinson ”

Dr Catalina Requejo, neuroscienziata all’Università UPV / EHU dei Paesi Baschi.

Lo studio ha anche dimostrato che i risultati più efficaci sono stati osservati quando le nanosfere sono state utilizzate come modalità di somministrazione durante la fase iniziale della malattia, fornendo ulteriori prove dell’importanza della diagnosi precoce e del potenziale terapeutico che la nanotecnologia ha da offrire.

“La nanotecnologia potrebbe essere uno strumento molto utile quando si tratta di somministrare fattori neurotrofici”, aggiunge Requejo.

Morbo di Parkinson: trovato un nuovo meccanismo che causa la malattia

Morbo di Parkinson: trovato un nuovo meccanismo che causa la malattia

Pubblicato Venerdi 12 Gennaio 2018
Un nuovo studio condotto da scienziati in Corea del Sud e Singapore “capovolge tre decenni di consenso” su ciò che causa i sintomi della malattia di Parkinson.
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Una nuova ricerca offre speranza per i malati di Parkinson.

Uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Neuron getta nuova luce sul meccanismo che causa la malattia dietro il Parkinson.

In generale, la malattia di Parkinson è causata da livelli insufficienti di dopamina del neurotrasmettitore. Più in dettaglio, tuttavia, non è noto con precisione quale sia la causa dei problemi motori – tra cui tremore, rigidità e incapacità di controllare i movimenti – che caratterizzano questa condizione di bassa dopamina.

È noto che il movimento volontario è regolato da una regione del cervello chiamata gangli della base . I gangli basali modulano la locomozione spostando le istruzioni per attivare il movimento e le istruzioni per sopprimerlo.

Raggiungere il delicato equilibrio tra queste due serie di istruzioni si traduce in movimenti regolari.

Poiché un basso livello del neurotrasmettitore della dopamina più fortemente sopprime il movimento e bassa dopamina caratterizza la malattia di Parkinson, i ricercatori hanno a lungo creduto che la soppressione indotta dalla mancanza di dopamina causasse la disfunzione motoria nel Parkinson.

Il nuovo studio, tuttavia, utilizza una tecnologia all’avanguardia per sfidare questa convinzione.

I ricercatori sono stati condotti dal Prof. Daesoo Kim, dal Dipartimento di Scienze Biologiche dell’Istituto Avanzato di Scienza e Tecnologia della Corea di Daejeon, Corea del Sud, e dal Prof. George Augustine, della Scuola di Medicina Chong di Lee Kong a Singapore.

Lo studio produce risultati “rivoluzionari”

Usando optogenetics – una tecnica in cui i neuroni sono geneticamente modificati per rispondere alla luce, consentendo ai ricercatori di monitorare e controllare il comportamento delle cellule – gli scienziati hanno stimolato i gangli basali inibitori. In altre parole, hanno intensificato le istruzioni di soppressione del motore.

Tuttavia, hanno scoperto che questo ha reso i neuroni talenti del ventrale – che sono coinvolti nel controllo motorio – iperattivo.

Questa iperattività sembrava causare rigidità muscolare e contrazioni nei roditori – sintomi simili ai sintomi tipici del motore nella malattia di Parkinson.

Come spiegano gli autori, questo è il fenomeno chiamato “fuoco di rimbalzo”, che sembra essere attivato dall’intensificazione degli input inibitori dei gangli della base.

Il Prof. Kim e il team hanno testato il ruolo di questo fenomeno geneticamente ingegnerizzando i topi per non avere la dopamina e inibire l’attivazione del rimbalzo per vedere quali effetti avrebbe avuto sui sintomi motori della malattia di Parkinson.

Il tiro di rimbalzo è stato inibito dall’interferenza genetica per ridurre il numero di neuroni talamici ventrolaterali.

Sorprendentemente, topi con livelli anormalmente bassi di dopamina, ma nessun tiro di rimbalzo ha mostrato un movimento normale e nessun sintomo della malattia di Parkinson.

“In uno stato di dopamina basso”, affermano gli autori, “il numero di neuroni [talassolaterali talamici] che mostrano aumenti di attivazione post-inibitori, mentre riduce il numero di neuroni [ventrolaterali talamici] [inibendo i gangli della base] inibisce efficacemente la Parkinson sintomi motori simili alla malattia. ”

“Così, l’ingresso inibitorio [gangli della base] genera segnali motori eccitatori nel talamo e, in eccesso, promuove anomalie motorie simili a PD [quelle del morbo di Parkinson]”, concludono.

“Questo studio”, dice il prof. Daesoo Kim, mentre commenta il significato dei risultati, “capovolge tre decenni di consenso sulla provenienza dei sintomi parkinsoniani”.

Il primo autore dello studio, il dott. Jeongjin Kim, afferma: “Le implicazioni terapeutiche di questo studio per il trattamento dei sintomi parkinsoniani sono profonde e potrebbe presto diventare possibile rimediare ai disordini del movimento senza utilizzare la L-Dopa, un precursore della dopamina”.

“I nostri risultati sono un passo avanti, sia per capire come il cervello normalmente controlla il movimento del nostro corpo e come questo controllo va storto durante la malattia di Parkinson e i relativi disordini da deficienza di dopamina.”