O echipă de oameni de știință, condusă de Institutul de Nanotehnologie din Italia, în colaborare cu ESRF, Sincrotronul European din Grenoble, Franța, a descoperit cum micro- și nano-tomografia cu raze X poate oferi indicii despre procesele care leagă neuronii din intestin de cei din creier și care pot declanșa boala Alzheimer.
Rezultatele sunt publicate în Science Advances.
Boala Alzheimer, cea mai comună formă de demență, este o afecțiune neurodegenerativă caracterizată prin modificări ale creierului, inclusiv pierderea sinapselor, inflamație cronică și moarte neuronală.
În ultimii ani, cercetătorii au găsit dovezi că intestinul și creierul comunică prin intermediul neuronilor prezenți în ambele organe. Disfuncția acestei conexiuni a fost asociată cu tulburări psihiatrice și neurologice, inclusiv Alzheimer.
Microbiota intestinală, care se referă la microorganismele din tractul intestinal, joacă un rol esențial în sănătatea umană și influențează funcția cerebrală, cogniția și comportamentul. „Există deja numeroase studii care susțin că schimbările în compoziția florei intestinale pot contribui la declanșarea și ”, explică Alessia Cedola, cercetătoare la Institutul de Nanotehnologie din Italia și autoare principală a articolului.
Cea mai comună formă de demență
În special, disbioza, procesul prin care se pierde diversitatea microbiană, favorizează proliferarea bacteriilor periculoase care produc metaboliți toxici, promovând inflamația și, implicit, ruperea barierelor intestin-creier.
„Principala ipoteză este că aceste schimbări declanșează evadarea bacteriilor nocive din intestin, care intră în circulație, ajung la creier și , dar dovezile sunt încă limitate”, adaugă Cedola.
Echipa a utilizat sincrotronul ESRF din Grenoble, Franța, pentru a scana mostre pe linia de fascicul ID16A. „Datorită acestei tehnici, putem imagina țesuturile biologice moi cu o sensibilitate excelentă în 3D, cu o pregătire minimă a probelor și fără agenți de contrast”, explică Peter Cloetens, cercetător responsabil de ID16A și coautor al studiului.
Experimentele, realizate parțial și la Soleil, au evidențiat modificări în abundența și organizarea celulelor din țesuturi, precum și alterări structurale în diferite țesuturi ale șoarecilor afectați de Alzheimer.
Cum comunică intestinul și creierul?
Împreună cu oamenii de știință Francesca Palermo și Claudia Balducci, următorii pași ai acestei cercetări vor fi explorarea mai profundă a capacităților XPCT pentru a studia modul în care intestinul comunică cu sistemul nervos central. Echipa își propune să investigheze sistemul nervos enteric și
„Prin obținerea unei înțelegeri mai profunde a acestor procese, sperăm să identificăm noi ținte terapeutice și să dezvoltăm tratamente inovatoare pentru această boală devastatoare. ESRF va continua, fără îndoială, să joace un rol crucial în cercetările noastre, și așteptăm cu nerăbdare multe alte descoperiri interesante în anii următori”, concluzionează Cedola.
Această cercetare subliniază importanța studiilor biomedicale la ESRF, în contextul în care facilitatea își propune să își consolideze și mai mult această direcție în anii următori, scrie EurekAlert.