(AGENPARL) – mer 02 ottobre 2024 *UN PERFETTO “LABORATORIO” VIVENTE*
*Dall’invertebrato Botryllus schlosseri nuove risposte per Alzheimer e
Parkinson*
*Pubblicato su «**Brain communications*
lo studio congiunto dell’Università di Padova e della Statale di Milano
sulle specificità del cervello e sul ciclo di vita di un piccolo animale
marino che vive nella Laguna Veneta*
Padova/Milano, 2 ottobre 2024 – Con l’aumento dell’aspettativa di vita,
l’invecchiamento patologico ha acquisito sempre più importanza. Si stima
che l’1% delle persone oltre i 60 anni, nei paesi industrializzati, sia
affetta dal morbo di Parkinson e si prevede un aumento dai 50 milioni del
2010 ai 113 milioni nel 2050 per le diverse forme di demenza, tra cui
l’Alzheimer.
Per capire i meccanismi alla base di queste malattie un aiuto potrebbe
arrivare da un piccolo animale marino, l’invertebrato di nome *Botryllus
schlosseri *(botrillo), che risulta essere un perfetto “laboratorio” di
studio.
*“Le malattie neurodegenerative e l’invecchiamento cerebrale rappresentano
una sfida importante della medicina anche considerato l’aumento della
durata della vita media e la necessità di un invecchiamento sano”*,
spiega *Alberto
Priori, docente di Neurologia del Dipartimento di Scienze della Salute
all’Università degli Studi di Milano e coordinatore ricerca*. *“Una
rilevante criticità nello studio di questi fenomeni è la messa a punto di
modelli biologici semplici e ripetibili. Il botrillo– rappresenta in tal
senso un’innovazione determinante perché riassume l’invecchiamento e la
degenerazione dei suoi neuroni nel giro di pochi giorni con una omogeneità
genetica che consente, a basso costo, la valutazione di diversi stimoli
ambientali, farmacologici e fisici non solo da un punto di vista genetico
ma anche metabolico. Credo che gli studi sul botrillo ci potranno fornire
preziose informazioni su meccanismi alla base di malattie neurodegenerative
come quella di Alzheimer e quella di Parkinson solo per citare quelle più
note”*, aggiunge* Priori*.
*“Il botrillo è davvero speciale perché è un animale che forma colonie in
cui ciclicamente gli animali adulti, che si dispongono a raggiera come dei
piccoli fiori, degenerano simultaneamente. In laboratorio, questo succede
ogni settimana e ci dà la possibilità di studiare ripetutamente la
degenerazione del cervello*”,* afferma Lucia Manni, Dipartimento di
Biologia, Università di Padova, coordinatrice ricerca*. “*Peraltro, mentre
gli adulti degenerano, ci sono dei nuovi individui che li vanno a
sostituire, perciò, accanto a cervelli che degenerano, ce ne sono altri (le
gemme) che contemporaneamente si sviluppano. Le *
*gemme in crescita non vengono “contaminate” dalla degenerazione dei loro
genitori, anche se condividono lo stesso sistema circolatorio. Questo ci dà
la possibilità di studiare anche i meccanismi che possono proteggere i
cervelli in formazione dalla neurodegenerazione. Se si considera poi che le
colonie possono vivere in Laguna un paio di anni, possiamo anche
confrontare la neurodegenerazione in colonie giovani e vecchie”.*
Il botrillo offre un’opportunità di ricerca unica grazie alla *particolarità
del suo ciclo vitale.* Si riproduce sia in modo sessuato (dando origine a
una larva a forma di girino che nuota) che asessuato (ovvero, gli individui
della colonia generano gemme geneticamente identiche grazie ad un processo
di gemmazione). Proprio grazie alla comparsa di nuove gemme e alla
contemporanea morte degli individui vecchi, nel botrillo troviamo fasi di
vita ricorrenti in cui le colonie ringiovaniscono settimanalmente. Anche
per questa ragione questo invertebrato è di per sé un “modello a
invecchiamento rapido” che permette di studiare la neurodegenerazione con
cadenza settimanale e nello stesso ambiente genetico, cioè in individui
identici come gemelli.
Altra peculiarità è che *il botrillo mostra risposte comportamentali
semplici* che dipendono dall’attivazione di diversi recettori, suggerendo
che esistano differenti circuiti sensomotori proprio come nell’uomo e in
altri mammiferi. Questi semplici comportamenti ci permettono di
quantificare facilmente le abilità degli individui in degenerazione.
In questo invertebrato, inoltre, i neuroni in degenerazione presentano
caratteristiche morfologiche e cause di morte cellulare proprio come
avviene nelle malattie neurodegenerative umane derivate da proteinopatie
(causate, ad esempio, da un mal ripiegamento delle proteine).
L’amiloidogenesi, ovvero la formazione di depositi proteici extracellulari
che provoca la morte neuronale nell’Alzheimer, è un processo
fisiologicamente attivo anche nel botrillo. L’ipotesi che la
neurodegenerazione in botrillo sia simile alle proteinopatie delle malattie
neurodegenerative umane deriva dal fatto che, nella stessa colonia, possono
coesistere lo sviluppo di nuovi neuroni nelle gemme e la degenerazione dei
neuroni vecchi degli adulti.
“Molto significativo è il fatto che questo invertebrato coloniale esprime
un alto numero di geni che codificano per proteine coinvolte nelle malattie
neurodegenerative umane”, *sottolinea Chiara Anselmi, Dipartimento di
Biologia, Università di Padova, prima autrice*. *“Questi geni sono espressi
in modo differente nelle diverse fasi della vita del botrillo e sono
associati a un peggioramento dell’abilità di rispondere agli stimoli
esterni e ad una diminuzione del numero dei neuroni man mano che l’animale
si avvicina alla fase di degenerazione”.*
*“Il presente studio apre due importanti scenari. Il primo è rivolto ad una
migliore comprensione di ciò che accade, sin dalle prime fasi di malattia,
nella neurodegenerazione umana, ad esempio nella Malattia di Alzheimer o
nella malattia di Parkinson. Il secondo, forse ancor più affascinante, è
legato alla possibilità di investigare l’effetto di metodiche di
neurostimolazione non invasive come la terapia neuroprotettiva, ovvero in
grado di modificare il decorso di malattia sin dalle sue prime fasi,
caratteristica questa che sarebbe unica rispetto a tutte le altre terapie,
farmacologiche e non, presenti al momento e di fatto meramente
sintomatiche”,** conclude Tommaso Bocci, ricercatore di Neurologia del
Dipartimento di Scienze della Salute della Statale di Milano e primo
autore.*
Sulla base di questi risultati, *Botryllus schlosseri* può rappresentare un
nuovo, affascinante modello di sviluppo e rigenerazione, con il potenziale
di rivelare i meccanismi dei disturbi umani, tra cui l’Alzheimer e il
Parkinson. Ciò potrebbe portare all’identificazione di nuovi bersagli
farmacologici e allo sviluppo di strategie innovative non farmacologiche e
– dato il breve ciclo di vita di questo semplice e piccolo animale – in
tempi relativamente brevi.
Link alla ricerca:
Titolo: “*Lessons on neurodegeneration and aging from the Lagoon of Venice:
the marine invertebrate Botryllus schlosseri*” – «Brain communications» 2024
Autori: Tommaso Bocci, Chiara Anselmi, Federico La Torre, Emanuela De Lisa,
Giacomo Sabbadin, Matteo Guidetti, Natale Maiorana, Alberto Priori* e Lucia
Manni*