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In questo recente studio si è cercato di verificare se la proteina CHI3L1 possa essere utilizzata come marker per stabilire la gravità della malattia di Alzheimer.
Gravità della malattia di Alzheimer: il ruolo della proteina CHI3L1
La Malattia di Alzheimer (AD) è una malattia neurodegenerativa in cui si verifica la perdita di neuroni funzionali in maniera significativa, tanto da causare un progressivo declino cognitivo nel paziente affetto.
La persona colpita dalla Malattia di Alzheimer può sviluppare una demenza significativa negli stadi avanzati della patologia, tanto da perdere completamente la propria autosufficienza e il grado di autonomia durante le varie attività quotidiane.
La diagnosi di Alzheimer si basa, oltre che su un’accurata anamnesi, sull’esecuzione di alcuni test strumentali, che mettano in evidenza la lesione neurodegenerativa a carico delle strutture cerebrali.
Attualmente molti filoni della ricerca neuropatologica si stanno concentrando nell’individuare dei marcatori biologici che possano prevedere l’esordio della malattia, nonché di poterne tracciare l’evoluzione degenerativa.
A questo scopo la proteina 1 simile alla chitinasi-3 (CHI3L1) è un marcatore che aumenta in maniera significativa nel corso delle infiammazioni e di alcuni tumori. Uno studio del 2011 l’ha rilevata come possibile marker correlato con l’esordio della Malattia di Alzheimer. [1]
A questo proposito l’individuare i meccanismi precoci anormali che innescano la neuroinfiammazione e il background neurotossico nell’AD è fondamentale per ottenere uno studio dei biomarcatori, che servono per monitorare la patologia e la sua progressione.
Approfondimento: Alzheimer
La demenza di Alzheimer si caratterizza per una progressiva perdita della capacità cognitive e mnemoniche: il paziente colpito tende a sviluppare gradualmente disturbi di memoria il cui esordio può coincidere con un evento traumatico per l’organismo, come un episodio febbrile, un trauma cranico o un intervento chirurgico.
Caratteristiche dello studio
- Tipo di studio: Studio sperimentale e di revisione.
- Luogo: Stati Uniti.
- Tipo di pazienti: Soggetti affetti dalla Malattia di Alzheimer in qualsiasi stadio.
Scopo dello studio: la proteina CHI3L1 può essere correlata alla gravità della malattia di Alzheimer?
Gli autori di questa pubblicazione, mediante questa prova sperimentale e di revisione di studi precedenti, hanno tentato di comprendere in che modo la proteina 1 simile alla chitinasi-3 agisca nel contesto neurodegenerativo della Malattia di Alzheimer e se possa essere adoperata come marker.
Progettazione e risultati
In questa fase sono stati presi in considerazione studi che hanno determinato i livelli di questa proteina:
- Nel liquido cerebro-spinale di pazienti affetti dalla Malattia di Alzheimer in qualsiasi stadio.
- Nel tessuto cerebrale di pazienti affetti dalla Malattia di Alzheimer in qualsiasi stadio, mediante riscontro autoptico con tecniche immunoistochimiche.
- In preparati di coltura cellulare derivati da campioni reali di tessuto cerebrale.
- In sezioni di tessuto cerebrale ottenuto dai topi di laboratorio.
Dopo aver comparato i risultati di questi studi già presenti in letteratura, gli autori hanno integrato l’analisi con delle prove sperimentali genomiche sui topi, in cui si è silenziato il gene che codifica per CHI3L1, valutandone l’impatto sulla progressione della Malattia di Alzheimer.
Al termine dello studio di sintesi e revisione, si è potuto constatare che:
- La CHI3L1 è una molecola regolatrice importante nel processo di neuroinfiammazione, governato dalla microglia e dagli astrociti.
- La CHI3L1 potrebbe intervenire nelle risposte infiammatorie del tessuto cerebrale favorendo gli eventi neurodegenerativi.
- L’espressione e la secrezione di CHI3L1 sono aumentate negli astrociti A1. Poiché gli astrociti A1 giocano un ruolo importante nella morte neuronale, a ragione la proteina 1 simile alla chitinasi-3 potrebbe essere considerata neurotossica.
- Nei topi il silenziamento del gene codificante per la proteina CHI3L1 porta a una riduzione della formazione di placche amiloidi, con aumento della fagocitosi dell’amiloide da parte delle cellule gliali.
- La proteina CHI3L1 stimola lo spostamento delle cellule endoteliali dei piccoli vasi sanguigni umani. Inoltre aumenta la produzione del fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF), suggerendo un possibile ruolo nell’angiogenesi.
Conclusioni: la proteina CHI3L1 agisce come marker sulla gravità della malattia di Alzheimer
In particolar modo la teoria avanzata dagli autori è che l’aumento della produzione di CHI3L1, causato dalla microglia e dagli astrociti, possa contribuire all’infiammazione e ai danni neurali¹.
La proteina 1 simile alla chitinasi-3 potrebbe esercitare i suoi effetti dannosi sui neuroni sia in modo diretto, sia in sinergia con l’infiammazione crescente e la diminuzione dei fattori neuroprotettivi.
Bibliografia: fonti e note
ARTICOLO ORIGINALE: , , et al. Potential role of chitinase-3-like protein 1 (CHI3L1/YKL-40) in neurodegeneration and Alzheimer’s disease. Alzheimer’s Dement. 2023; 19: 9– 24.
[1] Choi Jihye, Lee Ho-Won, Suk Kyoungho. Plasma level of chitinase 3-like 1 protein increasese in patients with early Alzheimer’s disease. Journal of neurology, 2011, Vol.258 (12), p.2181-2185
Nota 1. Più nello specifico la microglia secerne alcune sostanze chimiche, come IL-α, TNF-α e C1q. Queste attivano gli astrociti e li inducono ad assumere un fenotipo reattivo A1, che a sua volta porta ad un’ulteriore produzione di CHI3L1.
