La stimolazione transcranica a impulsi (TPS) migliora la funzione cerebrale dei topi affetti da Alzheimer
È stata raggiunta una nuova pietra miliare nella ricerca sulla TPS applicata all’Alzheimer! Per la prima volta gli scienziati hanno condotto uno studio dettagliato su topi sani e su topi transgenici affetti da demenza di Alzheimer per esaminare gli effetti della stimolazione transcranica a impulsi (TPS). Lo studio, frutto della collaborazione tra il Politecnico di Zurigo e l'Università di Zurigo e finanziato da InnoSuisse, ha analizzato il modo in cui la TPS influenza la struttura del cervello e il flusso sanguigno. I risultati, pubblicati nella prestigiosa rivista Alzheimer & Dementia, sono sorprendenti: la TPS migliora la microcircolazione cerebrale e garantisce livelli elevati di sicurezza poiché mantiene intatta la barriera emato-encefalica (BEE) anche a livelli di energia più elevati.
Questo studio innovativo rappresenta la prima analisi dettagliata della TPS in modelli animali affetti da demenza di Alzheimer e fornisce informazioni fondamentali sui meccanismi alla base della malattia. Inoltre, lo studio è la prima pubblicazione di una serie di ricerche di prossima divulgazione del gruppo, volte ad approfondire gli effetti della TPS su cervelli affetti da demenza di Alzheimer.
Stimolazione transcranica a impulsi (TPS)?
La TPS è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva (Non-Invasive Brain Stimulation, NIBS) che utilizza impulsi acustici molto brevi per creare effetti meccanici in specifiche aree cerebrali. A differenza dei metodi che si basano su ultrasuoni a frequenza continua, questi brevi impulsi non generano calore, rendendo la TPS un trattamento sicuro.1,2,3
Gli studi preclinici sui ratti hanno dimostrato che la TPS è sicura e gli studi clinici hanno evidenziato miglioramenti delle prestazioni cognitive e dei sintomi della depressione.2,4 Tuttavia, comprendere esattamente come la TPS influenzi l'attività cerebrale e la funzione vascolare è fondamentale per ottimizzare potenzialmente le sue funzioni terapeutiche nei pazienti.
Risultati principali dello studio
Miglioramento del flusso sanguigno nel cervello
Dopo l’impiego della TPS, i ricercatori hanno osservato un aumento significativo del volume sanguigno all'interno della rete microvascolare cerebrale. Utilizzando la tomografia optoacustica (OT) in tempo reale, hanno monitorato il flusso sanguigno durante e dopo le sessioni di TPS, riscontrando concreti miglioramenti della circolazione sia nei topi sani che in quelli affetti da demenza di Alzheimer.
Sicurezza a livelli di energia più elevati
Nell’ambito della ricerca sulla TPS è fondamentale comprendere se livelli di energia più elevati possono causare danni al cervello alterando in particolar modo la barriera emato-encefalica (BEE). Lo studio ha affrontato il quesito sottoponendo il cervello a densità di energia cinque volte superiori a quelle dell'essere umano. L’integrità della barriera emato-encefalica è stata confermata attraverso diversi metodi, tra cui la risonanza magnetica con contrasto e la colorazione istologica, senza alcuna evidenza di perdite o danni.
Diversi requisiti di stimolazione nei topi affetti da Alzheimer
Lo studio ha evidenziato che, sebbene la TPS migliorasse il flusso sanguigno sia nei topi sani che in quelli affetti da Alzheimer, questi ultimi richiedevano livelli di energia più elevati per ottenere effetti simili. Ciò dimostra che i cambiamenti patologici dei vasi sanguigni causati dalla demenza di Alzheimer riducono la loro reattività alla stimolazione. I risultati suggeriscono che le future applicazioni cliniche della TPS dovranno essere adattate ai pazienti, con livelli di energia regolati in base alle loro condizioni cerebrovascolari.
Che cosa accadrà in futuro?
Questa pubblicazione è la prima di una serie di studi che il gruppo di ricerca condurrà in futuro. La ricerca futura si concentrerà sui risultati a lungo termine della TPS in modelli sani e affetti da Alzheimer e ne esaminerà gli effetti sull'attività neuronale e sul comportamento cognitivo. I risultati attuali permetteranno di approfondire e migliorare l’applicazione clinica della TPS nei pazienti affetti da demenza di Alzheimer.
Vuoi saperne di più? La versione integrale dello studio è consultabile nella rivista Alzheimer & Dementia: https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/alz.14511
1Truong DQ, Thomas C, Hampstead BM, Datta A. Comparison of transcranial focused ultrasound and transcranial pulse stimulation for neuromodulation: a computational study. Neuromodulation. 2022;25:606-
613.
2R Beisteiner, E Matt, C Fan, et al. Transcranial pulse stimulation with ultrasound in Alzheimer’s disease—a new navigated focal brain therapy. Adv Sci. 2020;7:1902583.
3Chen X, You J,Ma H, Zhou M, Huang C. Transcranial pulse stimulation in Alzheimer’s disease. CNS Neurosci Ther. 2024;30:e14372.
4GT Shinzato, T Assone, PC Sandler, et al. Non-invasive sound wave brain stimulation with transcranial pulse stimulation (TPS) improves neuropsychiatric symptoms in Alzheimer’s disease. Brain Stimulation. 2024;17:413-415.
