α-Synuclein Seeding Activity in Fixed Antemortem Skin Biopsies From Patients With Synucleinopathies

Le malattie neurodegenerative come il Parkinson, la demenza a corpi di Lewy e l'atrofia multisistemica condividono una caratteristica comune e distruttiva: una proteina chiamata alfa-sinucleina. In un cervello sano, questa proteina svolge funzioni normali, ma in queste malattie si ripiega in modo errato e si aggrega in ammassi tossici. Questi ammassi agiscono come un seme contagioso, diffondendosi da una cellula all'altra e portando infine le cellule cerebrali al cedimento. Per decenni, i medici si sono affidati ai sintomi clinici per diagnosticare queste condizioni, ma una conferma definitiva richiedeva solitamente l'esame del tessuto cerebrale dopo il decesso della persona. Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto recentemente che questi aggregati proteici dannosi non sono confinati al cervello; essi si accumulano anche nel sistema nervoso periferico, comprese le minuscole fibre nervose presenti nella pelle. Questa consapevolezza ha aperto la porta a test meno invasivi, permettendo ai ricercatori di cercare questi marcatori di malattia in pazienti viventi attraverso piccoli campioni di pelle.

La sfida, tuttavia, è stata che la quantità di questa proteina tossica nella pelle è incredibilmente piccola, spesso troppo debole per essere vista con i metodi di colorazione standard. Per risolvere il problema, i ricercatori hanno sviluppato una tecnica chiamata saggio di amplificazione del seme (seed amplification assay). Immaginate una singola goccia d'inchiostro in un secchio d'acqua; è quasi invisibile. Ma se quella goccia contiene una sostità capace di trasformare l'intero secchio d'acqua in inchiostro, potete rilevarla facilmente. Questo è ciò che fa il saggio: prende un piccolo campione di pelle e fornisce le condizioni adatte affinché eventuali semi proteici tossici esistenti si moltiplichino rapidamente, creando un segnale abbastanza forte da essere misurato. Sebbene questo metodo abbia funzionato bene su campioni di pelle freschi o congelati, esiste un vasto archivio di storia medica sotto forma di biopsie cutanee che sono state conservate in un fissativo chimico. Questi campioni fissati sono lo standard per i laboratori di patologia, ma non era chiaro se il processo chimico utilizzato per preservarli avrebbe distrutto proprio i semi che i ricercatori speravano di trovare.

Un team di ricercatori si è messo in viaggio per rispondere a questa domanda, testando se fosse ancora possibile rilevare l'attività di questi semi proteici in campioni di pelle che erano stati fissati con paraformaldeide, il conservante standard utilizzato negli ospedali. Hanno raccolto sezioni di biopsia cutanea da pazienti viventi che erano stati diagnosticati con la malattia di Parkinson, demenza a corpi di Lewy o atrofia multisistemica, nonché da individui sani. Il team ha applicato una versione ottimizzata del test di amplificazione a questi tessuti fissati. Hanno prima confermato che la forma tossica e fosforilata della proteina era effettivamente presente nelle fibre nervose della pelle, apparendo come segnali rossi accanto ai contorni verdi dei nervi. Successivamente, hanno introdotto i campioni di tessuto fissato nella miscela di reazione per vedere se potevano innescare il processo di amplificazione.

I risultati hanno mostrato che il tessuto fissato manteneva la capacità di agire come un seme, sebbene il processo fosse leggermente più lento e meno intenso rispetto al tessuto fresco. In questo specifico gruppo di pazienti, il test ha identificato con successo la presenza dei semi tossici nel 70 percento dei casi di Parkinson, nell'80 percento dei casi di demenza a corpi di Lewy e nell'80 percento dei casi di atrofia multisistemica. Tra il gruppo di controllo sano, il test ha identificato correttamente l'80 percento degli individui come negativi, il che significa che non li ha erroneamente segnalati come affetti dalla malattia. I ricercatori hanno anche esaminato se la forza del segnale del test corrispondesse alla gravità della malattia dei pazienti. Hanno scoperto che un segnale più forte era associato a stadi più avanzati di compromissione motoria, misurati tramite una scala di valutazione standard, ma il segnale non mostrava un legame chiaro con i punteggi cognitivi o con la pura quantità di proteina visibile al microscopio.

Questo studio dimostra che la conservazione chimica del tessuto cutaneo non cancella l'attività biologica dei semi proteici tossici. Questa è una scoperta significativa perché significa che i vasti depositi di biopsie cutanee fissate già conservati negli archivi medici possono ora essere riesaminati utilizzando questo potente nuovo strumento. Permette agli scienziati di ottenere due tipi diversi di informazioni dallo stesso pezzo di tessuto: una mappa visiva di dove si trova la proteina e una misurazione funzionale di quanto siano attivi quei processi. Sebbene lo studio sia stato condotto su un gruppo selezionato di pazienti e non possa ancora essere utilizzato come test diagnostico autonomo per la popolazione generale, esso prova che il metodo funziona sui campioni fissati. La capacità di rilevare questi semi nel tessuto preservato offre un nuovo modo per studiare la storia di queste malattie e può aiutare i ricercatori a comprendere meglio come la patologia si diffonde ed evolve nel tempo.