Il potenziale immunomodulatorio delle cellule staminali: una nuova sfida per la cura dell'Alzheimer

21 settembre | Giornata mondiale dell'Alzheimer
Il potenziale immunomodulatorio delle cellule staminali: una nuova sfida per la cura dell'Alzheimer

In occasione della Giornata mondiale dell'Alzheimer facciamo il punto su una nuova linea ricerca che riguarda il coinvolgimento precoce del sistema immunitario nelle malattie neurodegenerative. Il progetto, guidato dalla prof.ssa Elena Tamagno, si concentra sullo studio dei meccanismi immunomodulatori e neuroprotettivi delle vescicole extracellulari derivate da cellule staminali precondizionate. L'obiettivo è progettare strategie terapeutiche innovative che sfruttino al meglio il loro potenziale nel limitare la neurodegenerazione e la neuroinfiammazione nella malattia di Alzheimer. 

La malattia di Alzheimer (AD) è la forma più comune di demenza legata all'età, rappresenta infatti il 60-80% di casi di demenza nel mondo ed è caratterizzata da una progressiva degenerazione del sistema nervoso centrale (SNC) che porta ad un graduale declino delle funzioni cognitive e alla perdita di memoria. Non ha a oggi una cura efficace, ma sappiamo che inizia il suo decorso asintomatico 20-30 anni prima che si manifestino i deficit cognitivi.

Per questo oggi la ricerca si concentra sui fattori di rischio in grado di determinare nel tempo l’insorgere della malattia.
Le ricercatrici e i ricercatori del NICO, in questa prospettiva, studiano i marker predittivi della malattia di Alzheimer: il ruolo della frammentazione del sonno nella progressione della malattia, le disfunzioni dei mitocondri e il metabolismo del ferro nel cervello, nell’invecchiamento e nelle fasi precoci della malattia.

Il gruppo di ricerca NICO guidato dalla prof.ssa Elena Tamagno (nella foto in basso) sta inoltre lavorando su una ricerca di frontiera che riguarda il coinvolgimento precoce del sistema immunitario nelle malattie neurodegenerative. Il progetto EXTENDED (EXTracellular vEsicle precoNDitioned cEll aD) è uno dei 12 progetti di ricerca targati NICO – Università di Torino che lo scorso anno si sono aggiudicati il prestigioso finanziamento PRIN, il programma con cui il Ministero della Ricerca finanzia la ricerca di base in Italia.

Il potenziale terapeutico delle vescicole extracellulari derivate da cellule staminali precondizionate

Recenti studi preclinici, epidemiologici e genetici hanno dimostrato nelle malattie neurodegenerative, compreso l'AD, un coinvolgimento precoce del sistema immunitario. Poiché non esiste ancora una cura per l'AD, questi studi spingono a progettare strategie terapeutiche innovative volte a rallentare i processi degenerativi focalizzando l’attenzione non solo sullo studio dei neuroni ma anche della glia, sia microglia che astrociti, in virtù del loro riconosciuto e fondamentale ruolo nell'orchestrare il processo neuro-infiammatorio.

Immunofluorescenza in cui si osservano le cellule gliali (in rosso) circondare i depositi di beta-amiloide (β in verde) nel tentativo di eliminarli

Le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono cellule staminali multipotenti adulte che negli ultimi decenni si sono dimostrate capaci di indurre miglioramenti in vari modelli di patologie neurodegenerative, grazie alla loro capacità paracrina (ovvero di influenzare le cellule vicine), che dipende in gran parte dalla secrezione di vescicole extracellulari (EV).

Il potenziale terapeutico delle MSC-EV, sia come immunomodulatori che come entità neuroprotettive, è stato di recente suggerito anche nell’AD. Inoltre, l'evidenza che le capacità immunoregolatorie intrinseche delle MSC sono fortemente influenzate e rafforzate dall'ambiente, ha portato gli scienziati a progettare e ottimizzare le condizioni di coltura (precondizionamento) per potenziare le loro proprietà antinfiammatorie.

Pertanto, le EV prodotte da MSC umane precondizionate rappresentano uno strumento terapeutico promettente per limitare o ostacolare la neurodegenerazione e la neuroinfiammazione tipiche in modelli animali di AD. Tuttavia, i meccanismi neuroprotettivi e immunomodulatori innescati dalle MSC-EV precondizionate sono ancora poco chiari e piuttosto speculativi.

Il progetto di ricerca della prof.ssa Tamagno mira a caratterizzare l'azione protettiva delle MSC-EV precondizionate relativamente alla metabolizzazione di APP e alla formazione di Aβ, alla fosforilazione e aggregazione di tau, all'infiammazione e all'attivazione delle cellule gliali, che rappresentano le principali caratteristiche neuropatologiche dell'AD.