Un team di ricerca nazionale guidato dal Laboratorio Jackson e dall'Università del Maine, ha scoperto che un gene noto per aiutare a facilitare la comunicazione tra i neuroni nel sistema nervoso è connesso con la demenza del morbo di Alzheimer (MA) e con il declino cognitivo.

Catherine Kaczorowski, prof.ssa associata e cattedra di ricerca di MA al Jackson Laboratory (JAX) e prof.ssa a contratto nella scuola di specializzazione su scienza e ingegneria biomedica (GSBSE), ha guidato uno studio per individuare i meccanismi genetici che influenzano la resistenza o la vulnerabilità all'indebolimento della cognizione e alle demenza, come il MA. Il primo autore è Andrew Ouellette, dottorando del JAX.

Studiando la memoria e il tessuto cerebrale di un grande gruppo di topi geneticamente diversi, il team ha scoperto che l'espressione del gene Dlgap2 è associata al grado di perdita di memoria nei topi e al rischio di demenza di MA negli esseri umani. Ulteriori ricerche accerteranno come il gene influenza la demenza e la funzione mentale.

Il DLGAP2, situato nelle sinapsi dei neuroni, serve ad ancorare i recettori cruciali della segnalazione tra i neuroni, richiesti per l'apprendimento e la memoria. Durante lo studio del tessuto cerebrale umano post-mortem, il team ha trovato livelli bassi di Dlgap2 nelle persone con "salute cognitiva più scadente" e "declino cognitivo più veloce" prima della morte, secondo i ricercatori, il cui studio è pubblicato in Cell Reports.

"Il motivo per cui questo è così importante è perché molte ricerche attorno all'invecchiamento cognitivo e al MA si sono iper-focalizzate su geni di rischio ben noti come APOE e le patologie cerebrali", afferma la Kaczorowski. "Volevamo dare a noi stessi la possibilità di esaminare cose nuove che i ricercatori continuano a ignorare perché non hanno mai sentito parlare di un gene prima".

I ricercatori hanno scoperto che il Dlgap2 influenza la formazione delle spine dendritiche sui neuroni, fatto che può influire sulla funzione cognitiva. Nei topi, spine più lunghe e più sottili a forma di funghi dimostrano prestazioni mentali più elevate rispetto alle spine tozze, afferma Ouellette, e una cognizione più scadente si è correlata a una perdita di spine dendritiche.

Lo studio funge da trampolino per ulteriori ricerche sul Dlgap2. Ouellette esplorerà come quest'ultimo influenza la cognizione e come può essere usato nel trattamento terapeutico della perdita di memoria, che in parte può avvenire manipolando il gene con lo strumento di modifica CRISPR. Altri membri del laboratorio Kaczorowski stanno studiando come regolare il Dlgap2 con prodotti farmaceutici per aiutare a prevenire il declino cognitivo nell'invecchiamento.

[...] Il team ha eseguito la mappatura quantitativa di tratti di loci sulla popolazione di topi, esaminando intere sequenze del genoma per identificare i geni responsabili del cambiamento della funzione cognitiva e dove sono presenti nelle sequenze.

Dopo aver individuato la connessione tra Dlgap2 e calo della memoria dei topi, i ricercatori hanno valutato il suo significato nella funzionalità mentale umana usando studi di associazione sull'intero genoma per la demenza di MA e studiando campioni di tessuto cerebrale post-mortem con scansioni, microscopia e altri metodi.