Le malattie neurodegenerative sono delle patologie gravi che possono colpire facilmente le persone anziane. La morte dei neuroni o il loro malfunzionamento può portare ad una progressiva perdita dei ricordi e/o delle capacita motorie dell’individuo. Di queste malattie non si conosce ancora molto e ciò rappresenta un ostacolo alla scoperta di cure efficaci. Ma lo stesso cervello è il primo a poter rifiutare le terapie. Da cosa dipende questo rifiuto?

Le malattie neurodegenerative sono problemi abbastanza comuni che possono colpire le persone anziane. È un tema che ricorre in molte opere letterarie e cinematografiche, come nel film di Nick CassavetesLe pagine della nostra vita“. La storia è ambientata in una casa di riposo dove il protagonista Duke legge ad un’altra paziente, Allie, un diario in cui è raccontata una storia d’amore tra Noah ed Allie.

Scena dal film “Le pagine della nostra vita”

La paziente affetta da demenza senile non riconosce in se stessa e Duke i protagonisti fino a quando lui non finisce di raccontare la storia, per poi dimenticarsene dopo pochi minuti. Cacciato dalla stanza, Duke viene portato in ospedale in seguito ad un attacco cardiaco. La donna viene rinchiusa nel reparto psichiatrico della stessa struttura. Durante la notte lui passa a trovarla e Allie, in un momento di lucidità, lo riconosce. I due si addormentano insieme, ma non rivedranno più la luce del sole. Un’infermiera li trova il giorno dopo ancora abbracciati.

Uno spaccato della società

Il film mette in mostra un aspetto della nostra società che colpisce una parte delle persone oltre i 60 anni di età. Le malattie neurodegenerative portano ad un netto cambiamento delle condizioni di vita di chi ne è affetto e dei familiari. Tra queste malattie, le più conosciute sono l’Alzheimer, la demenza senile, il morbo di Parkinson e la Sclerosi Laterale Amiotrofica.

formula dopamina
La molecola della Dopamina, la cui carenza è tipica del Parkinson

Alcune di queste malattie, come l’Alzheimer e la demenza senile, portano alla progressiva perdita di memoria del paziente. Questo comincerà a dimenticare piano piano i nomi e i volti di amici e parenti, oltre a tanti eventi vissuti in prima persona. Il Parkinson invece deriva dalla carenza di Dopamina, un neurotrasmettitore, che provoca tremori e paralisi muscolari.

La difficoltà nel curare le malattie neurodegenerative

Le cause di gran parte di queste malattie sono ancora poco conosciute. Conseguentemente anche la cura di queste è un traguardo difficile da raggiungere. Oltre alla poca conoscenza di ciò che causa questi problemi, un altro fattore che  rende difficile la scoperta di cure efficaci è lo stesso cervello. Si tratta di un organo molto diverso rispetto a tutti gli altri, essendo il centro che coordina moltissime funzioni dell’organismo. Ciò che lo rende difficilmente accessibile è una barriera anatomica definita Barriera Emato-Encefalica (BEE). La funzione di questa barriera è quella di difendere il cervello da sostanze pericolose provenienti dall’esterno. Questa è costituita da cellule endoteliali molto compatte che ostacolano il passaggio a molte delle molecole estranee contenute nel sangue.

Un capillare della Barriera Emato-Encefalica

Ciò non significa che nessuna molecola sia in grado di passare attraverso la BEE. Ma significa che sono poche quelle che riescono a farlo davvero, come ad esempio i nutrienti. Molecole grandi e soprattutto idrofile (ovvero che si trovano molto bene in ambienti acquosi) non riescono ad attraversare questa barriera. La cosa può essere utile in caso di somministrazione di farmaci che devono agire, ad esempio, su un muscolo. Si evita così che queste entrino nel cervello e possano creare danni. Ma allo stesso tempo c’è il rischio che i farmaci il cui target è il cervello non riescano ad entrare. Ciò comporta, che in fase di progettazione, un farmaco deve essere ideato non solo basandosi sull’efficacia di questo nel curare la malattia, ma anche sulla capacità di penetrare la BEE.

Il farmaco per il Parkinson

Trattamento per il Parkinson con Levodopa (L-DOPA).
Credit: http://www.wearingoff.eu/

Uno dei medicinali più usati per il trattamento del Parkinson è la Levodopa. Questa molecola è il precursore della Dopamina, il neurotrasmettitore carente in chi è affetto da questa malattia. Solo una parte di questa molecola riesce ad attraversare la BEE, per poi essere convertita in Dopamina. La maggior parte di Levodopa viene convertita in Dopamina all’esterno del cervello ma questa non riesce a penetrare attraverso la barriera, portando ad effetti collaterali quali nausea e rigidità articolare.Vengono quindi usate anche delle sostanze che inibiscono gli enzimi all’esterno della BEE, in modo che ci sia maggior quantità di Levodopa disponibile a raggiungere i neuroni dopaminergici.

Come progettare farmaci in grado di attraversare la Barriera Emato-Encefalica

Ci sono diverse strategie utili nella progettazione dei farmaci contro le malattie neurodegenerative in grado di penetrare la BEE. Uno dei requisiti principali è che la molecola deve avere una struttura planare. Questo limita la flessibilità della molecola, permettendo a questa di attraversare più facilmente la barriera. Ma non basta solo quello, in quanto la sostanza deve essere anche lipofila, ovvero deve avere una buona affinità con i lipidi. Si deve però trovare un compromesso con la capacità di sciogliersi in acqua in quanto una molecola non solubile in acqua verrebbe trasportata molto difficilmente nel sangue.

Un altro modo per permettere al farmaco di attraversare la BEE è quello di sfruttare alcune proteine di trasporto presenti sulla membrana. Queste consentono ad alcune molecole, come il glucosio (per dare energia al cervello) di attraversare la membrana. Dei farmaci possono essere progettati in modo da sfruttare queste proteine transmembrana, in modo da poterla attraversare. Tale metodo richiede però che i farmaci abbiano dimensioni e caratteristiche adeguate a queste proteine.

La ricerca sulle malattie neurodegenerative sta andando avanti e si spera che, in un futuro più prossimo possibile, si riescano a trovare dei medicinali in grado di contrastare o migliorare le condizioni di chi convive con queste malattie.

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