La relazione tra salute vascolare cerebrale e rischio di sviluppare il morbo di Alzheimer rappresenta uno dei fronti più attivi della neurologia contemporanea. Per decenni, la ricerca si è concentrata quasi esclusivamente sui depositi di proteina amiloide e sulla proteina tau come marcatori primari della malattia, trascurando il ruolo che il sistema circolatorio del cervello potrebbe svolgere nelle fasi precoci della neurodegenerazione. Un nuovo studio condotto dal Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute (Stevens INI) della Keck School of Medicine dell'University of Southern California (USC) suggerisce ora che piccole variazioni nel flusso sanguigno cerebrale e nel modo in cui le cellule nervose ricevono ossigeno siano strettamente associate ai segni caratteristici dell'Alzheimer, aprendo prospettive inedite per lo screening precoce non invasivo. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Alzheimer's and Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association.
Lo studio ha coinvolto adulti anziani con e senza deterioramento cognitivo, esaminati attraverso due tecniche strumentali non invasive e prive di rischi per i pazienti. La prima, la sonografia Doppler transcranica, misura la velocità del sangue nelle arterie cerebrali principali tramite ultrasuoni. La seconda, la spettroscopia nel vicino infrarosso, valuta l'efficienza con cui l'ossigeno raggiunge i tessuti cerebrali superficiali della corteccia. Entrambe le misurazioni vengono effettuate mentre il soggetto è a riposo, senza necessità di iniezioni, radiazioni ionizzanti o compiti cognitivi impegnativi.
Il gruppo di ricerca ha poi applicato modelli matematici avanzati per combinare i dati raccolti in indicatori compositi della funzione cerebrovascolare. Questi parametri riflettono la capacità del cervello di regolare il flusso ematico e la distribuzione di ossigeno in risposta alle naturali fluttuazioni della pressione arteriosa e dei livelli di anidride carbonica nel sangue, un processo noto come autoregolazione cerebrovascolare.
I risultati mostrano che i partecipanti con indicatori vascolari più simili a quelli di adulti cognitivamente sani presentavano livelli più bassi di accumulo di amiloide e un ippocampo di dimensioni maggiori. Quest'ultimo, la struttura cerebrale deputata in modo centrale alla formazione e al consolidamento della memoria, tende ad atrofizzarsi nelle fasi precoci dell'Alzheimer, rendendone il volume un biomarcatore ampiamente utilizzato nelle ricerche e nella clinica. L'associazione tra migliore funzione vascolare, minore carica amiloide e maggior volume ippocampale suggerisce che la salute dei vasi cerebrali potrebbe modulare il processo patologico prima ancora che compaiano i sintomi clinici.
Amaryllis A. Tsiknia, dottoranda presso la USC e autrice principale dello studio, ha sottolineato come i dati indichino che quando il sistema vascolare cerebrale funziona in modo simile a quello dell'invecchiamento sano, si osservano anche caratteristiche cerebrali associate a un migliore stato cognitivo. Questa convergenza tra misure emodinamiche e biomarcatori strutturali e molecolari dell'Alzheimer è il cuore scientifico della ricerca.
Meredith N. Braskie, PhD, professoressa associata di neurologia alla Keck School of Medicine e autrice senior dello studio, ha evidenziato come le misure vascolari sembrino allinearsi con quanto rilevabile attraverso risonanza magnetica (MRI) e tomografia a emissione di positroni (PET), tecniche di imaging già consolidate per la valutazione del rischio di Alzheimer. Questa coerenza tra approcci metodologici diversi rafforza la plausibilità biologica dei risultati, anche se gli autori precisano che si tratta di misurazioni trasversali, ovvero istantanee di un singolo momento, incapaci di stabilire relazioni di causa ed effetto.
Significativa è anche l'osservazione che i soggetti con diagnosi di deterioramento cognitivo lieve o demenza conclamata mostravano una funzione vascolare cerebrale significativamente più compromessa rispetto ai partecipanti cognitivamente nella norma. Questo dato colloca il declino della salute vascolare cerebrale all'interno del cosiddetto continuum dell'Alzheimer, inteso come lo spettro progressivo di alterazioni biologiche che precedono e accompagnano la malattia clinicamente manifesta.
Arthur W. Toga, PhD, direttore dello Stevens INI, ha inquadrato i risultati nel contesto di un dibattito scientifico sempre più ampio: "Questi risultati si aggiungono a un corpo crescente di evidenze che indicano contributi vascolari significativi nell'Alzheimer, oltre alle classiche alterazioni neurodegenerative". Comprendere come la regolazione del flusso ematico e dell'ossigeno interagisca con l'accumulo di amiloide e con le variazioni strutturali del cervello apre nuove possibilità per la diagnosi precoce e, potenzialmente, per strategie preventive.
Dal punto di vista delle applicazioni cliniche, il principale vantaggio di queste tecniche risiede nella loro accessibilità rispetto alle attuali metodiche di imaging avanzato. La PET con traccianti amiloidi e la MRI ad alta risoluzione sono costose, richiedono strutture specializzate e, nel caso della PET, espongono i pazienti a radiazioni. Al contrario, il Doppler transcranico e la spettroscopia nel vicino infrarosso sono relativamente economici, privi di rischi biologici e facilmente somministrabili anche a pazienti anziani con mobilità ridotta, aprendo la strada a screening su larga scala.
La ricerca, finanziata dall'Office of The Director dei National Institutes of Health (NIH) attraverso il fondo S10OD032285 e dal National Institute on Aging con il grant R01AG058162, si inserisce in una fase di transizione della neurologia dell'Alzheimer verso modelli patogenetici più integrati. Gli altri autori dello studio includono Peter S. Conti, Rebecca J. Lepping, Brendan J. Kelley, Rong Zhang, Sandra A. Billinger, Helena C. Chui e Vasilis Z. Marmarelis.
I prossimi passi della ricerca prevedono studi longitudinali che seguiranno i partecipanti nel tempo, con l'obiettivo di verificare se le variazioni nei parametri vascolari possano predire il declino cognitivo futuro o la risposta a eventuali trattamenti. Come ha dichiarato Tsiknia, se sarà possibile monitorare questi segnali nel corso degli anni, si potrà identificare precocemente le persone a maggior rischio e valutare se migliorare la salute vascolare possa rallentare o ridurre le alterazioni cerebrali associate all'Alzheimer. La domanda centrale resta aperta: agire sulla circolazione cerebrale nelle fasi più precoci della vita può modificare la traiettoria di una malattia che colpisce decine di milioni di persone nel mondo?
