La malattia di Alzheimer (AD) è una delle principali sfide per la salute pubblica. Colpisce oltre 30 milioni di persone in tutto il mondo, con un’eziologia ancora molto enigmatica. L’intricato asse intestino-cervello, che funge da vitale rete di comunicazione tra l’intestino e il cervello, sembra esercitare un’influenza sulla progressione dell’AD.
Una ricerca ha consentito di osservare le alterazioni strutturali e morfologiche provocate dalla malattia di Alzheimer nell’intestino di modelli animali. L’utilizzo della nano e micro-tomografia a raggi X a contrasto di fase (XPCT) ha reso possibile il lavoro.
L’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) sede secondaria di Roma ha guidato la ricerca. Hanno collaborato l’ESRF, European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble e l’IRCCS, Istituto di Ricerche Farmacologiche “Mario Negri” di Milano.
La nano e micro-tomografia a raggi X a contrasto di fase
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L’innovativa tecnica ha permesso di ottenere immagini tridimensionali dell’intestino con una risoluzione e una qualità senza precedenti. La nitidezza ottenuta ha rivelato dettagli morfologici mai osservati prima. Ha perciò portato alla luce alterazioni a livello cellulare e strutturale nell’intestino in presenza di Alzheimer.
La rivista Science Advances ha pubblicato lo studio. Si tratta di una scoperta significativa che evidenzia per la prima volta un legame diretto tra la malattia neurodegenerativa e specifiche modifiche morfologiche e cellulari nell’intestino.
Lo studio, difatti, evidenzia la precisione della tomografia a contrasto di fase a raggi X (XPCT). Ciò negli esami tridimensionali avanzati della composizione e della struttura cellulare dell’intestino.
L’impiego dell’XPCT potrebbe dunque rivelarsi fondamentale per la diagnosi precoce e la prognosi della malattia.
La malattia di Alzheimer, la forma più comune di demenza
La malattia di Alzheimer, la forma più comune di demenza, è un disturbo neurodegenerativo progressivo caratterizzato da disfunzione sinaptica, declino cognitivo e molteplici alterazioni cerebrali. Tra queste, la perdita sinaptica, la neuroinfiammazione cronica e anche la morte delle cellule neuronali.
Negli ultimi anni, sono aumentate le prove a sostegno di una comunicazione bidirezionale tra l’intestino e il cervello, che coinvolge percorsi neuroendocrini, immunitari e neuronali interconnessi. La disfunzione di questo asse è stata così implicata in diversi disturbi psichiatrici e neurologici, tra cui l’AD.
Il microbiota intestinale, la comunità di microrganismi che risiedono nel tratto intestinale, supporta la salute umana e sembra avere profonde influenze sulla funzione cerebrali.
I cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale
Gli scienziati hanno scoperto che i cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale (disbiosi) possono contribuire allo sviluppo e alla progressione dell’AD.
Le comunità batteriche intestinali differiscono nei pazienti con lieve compromissione cognitiva e AD se confrontate con individui cognitivamente normali. Questo suggerisce che la composizione del microbioma e il metabolismo potrebbero influenzare l’insorgenza e/o la progressione della malattia.
La disbiosi si caratterizza per la perdita di diversità microbica e per la prevalenza di batteri pericolosi che producono metaboliti tossici che promuovono l’infiammazione. E, di conseguenza, dalla rottura delle barriere intestino/cervello.
L’intestino e il cervello comunicano attraverso i neuroni
Si presume, dunque, che i batteri cattivi possano contribuire alla malattia entrando nella circolazione, raggiungendo il cervello e avviando la classica cascata di eventi neuropatologici correlati all’AD. Ciò include anche la produzione di vari neurotrasmettitori e sostanze neuroattive. Queste influenzano negativamente la funzione e il comportamento del cervello insieme a una regolazione positiva dei marcatori infiammatori nel sistema nervoso centrale.
Molte ricerche hanno dimostrato, infatti, che l’intestino e il cervello comunicano attraverso neuroni posti in entrambi gli organi. In questa connessione, il microbiota intestinale svolge un ruolo chiave. Si ipotizza, pertanto, che i cambiamenti nel microbiota inneschino la fuga di batteri cattivi dall’intestino. Essi entrano in circolo e raggiungono il cervello innescando l’Alzheimer. Le evidenze, tuttavia, sono ancora scarse.
La tomografia a raggi X costituisce oggi un potente strumento che permette di analizzare i cambiamenti che si verificano nell’organismo con grande precisione e in 3D.