I ricercatori della Case Western Reserve University hanno fatto una scoperta che potrebbe cambiare il modo in cui i medici affrontano due dei disturbi cerebrali più devastanti. Il loro lavoro indica un attore inaspettato nella progressione della malattia: i batteri intestinali.
Il team ha identificato una chiara connessione tra i microbi del sistema digestivo e i danni cerebrali osservati nella Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e nella Demenza Frontotemporale (FTD). Hanno scoperto che alcuni zuccheri batterici possono scatenare reazioni immunitarie che uccidono le cellule cerebrali e, cosa importante, hanno anche identificato modi per fermare questo processo.
Come la SLA e la FTD influenzano il cervello
La FTD colpisce principalmente le regioni frontale e temporale del cervello, portando a cambiamenti nella personalità, nel comportamento e nel linguaggio. La SLA, invece, prende di mira i neuroni motori, causando una debolezza muscolare progressiva che alla fine porta alla paralisi.
Le cause sottostanti di entrambe le condizioni non sono ancora completamente comprese. Gli scienziati hanno esplorato una serie di possibili fattori, tra cui genetica, esposizioni ambientali, lesioni cerebrali e dieta.
Un meccanismo intestino-cervello che spiega il rischio di malattia
Lo studio, pubblicato su Cell Reports, aiuta a rispondere a una domanda di lunga data sul perché alcune persone sviluppino queste malattie mentre altre no. I ricercatori hanno scoperto una via molecolare che collega l’attività intestinale ai danni cerebrali, in particolare in persone con alcune mutazioni genetiche.
“Abbiamo scoperto che i batteri intestinali dannosi producono forme infiammatorie di glicogeno (un tipo di zucchero) e che questi zuccheri batterici innescano risposte immunitarie che danneggiano il cervello”, ha detto Aaron Burberry, professore associato nel Dipartimento di Patologia della Case Western Reserve School of Medicine.
Tra i 23 pazienti con SLA/DFT studiati, il 70% presentava livelli elevati di questo glicogeno dannoso. Al contrario, solo circa un terzo degli individui privi di queste malattie mostrava livelli simili.
Nuovi obiettivi terapeutici e speranza per i pazienti
Questi risultati potrebbero avere rilevanza clinica immediata. Identificando gli zuccheri intestinali dannosi come motore delle malattie, i ricercatori hanno ora nuovi obiettivi per il trattamento. Lo studio evidenzia inoltre potenziali biomarcatori che potrebbero aiutare i medici a identificare i pazienti che potrebbero beneficiare di terapie focalizzate sull’intestino.
I risultati aprono la porta a nuovi trattamenti volti a degradare questi zuccheri dannosi nel sistema digestivo. Supportano inoltre lo sviluppo di farmaci progettati per agire sulla connessione tra intestino e cervello, offrendo speranza per rallentare o prevenire la progressione della malattia.
Alex Rodriguez-Palacios, professore associato presso il Digestive Health Research Institute della School of Medicine, ha dichiarato che il team è riuscito a ridurre questi zuccheri dannosi nei loro esperimenti, che “hanno migliorato la salute cerebrale e prolungato la durata della vita.”
Perché alcuni portatori genetici sviluppano malattie
La scoperta è particolarmente importante per le persone con la mutazione C90RF72, la causa genetica più comune di SLA e FTD. Non tutti i presenti con questa mutazione sviluppano la malattia, e questa ricerca aiuta a spiegare il perché.
I risultati suggeriscono che i batteri intestinali agiscono come un fattore scatenante ambientale, influenzando se la malattia si sviluppa negli individui geneticamente a rischio.
Metodi di ricerca unici hanno permesso questa svolta
La ricerca è stata resa possibile grazie a metodi di laboratorio avanzati presso il Dipartimento di Patologia e l’Istituto di Ricerca sulla Salute Digestiva dell’università. Gli scienziati hanno utilizzato modelli topini privi di germi, che vengono allevati in condizioni completamente sterili senza batteri. Questo approccio consente ai ricercatori di isolare gli effetti di specifici microbi sulle malattie.
Il programma è guidato da Fabio Cominelli, Professore Universitario Distinto e direttore dell’Istituto di Ricerca sulla Salute Digestiva. Si basa su un innovativo sistema di alloggiamento sterile “cage-in-cage” sviluppato da Rodriguez-Palacios, una rara capacità che ha permesso questo lavoro.
Questo sistema consente studi su larga scala del microbioma, rendendo possibile indagare come intestino e cervello comunicano. I metodi tradizionali tipicamente limitano i ricercatori a studiare solo un piccolo numero di animali alla volta.
Prossimi passi e potenziali studi clinici
“Per capire quando e perché viene prodotto glicogeno microbico dannoso, il team condurrà prossimamente studi più ampi che indageranno le comunità del microbioma intestinale nei pazienti con SLA/FTD prima e dopo l’insorgenza della malattia,” ha detto Burberry. “Anche i nostri risultati supportano studi clinici per determinare se la degradazione del glicogeno nei pazienti con SLA/FTD possa rallentare la progressione della malattia sono supportati dai nostri risultati e potrebbero iniziare tra un anno.”
by 