Alzheimer's: La proteina esterna al cervello può essere coinvolta

Alzheimer's: Il meccanismo cellulare rimuove la proteina difettosa

L’accumulo di proteine tau difettose è una caratteristica importante delle malattie neurodegenerative come l’Alzheimer. Le proteine difettose formano grovigli che interrompono la funzione del cervello e uccidono le cellule nervose, o neuroni.

Ora, gli scienziati hanno identificato una molecola che svolge un ruolo vitale nell’aiutare a prevenire l’accumulo di proteina tau tossica nel cervello.

La molecola, che ha il nome di vacuolar protein sorting 35 (VPS35), identifica e rimuove le proteine tau difettose dai neuroni.

Utilizzando cellule umane, i ricercatori della Lewis Katz School of Medicine (LKSOM) della Temple University di Philadelphia, PA, hanno dimostrato di poter controllare l’accumulo di tau alterando i livelli di VPS35.

Essi descrivono i risultati in un Psichiatria molecolare documento di studio.

“Una parte importante di ciò che fa VPS35”, dice l’autore senior dello studio, il prof. Domenico Praticò, direttore del LKSOM Alzheimer’s Center at Temple, “è quello di smistare e trasportare le proteine disfunzionali ai siti di degradazione.”

Il ricercatore e i suoi colleghi hanno anche scoperto che l’effetto di VPS35 sulla tau dipende dall’attività della catepsina D, un enzima che scompone le proteine nelle cellule.

Neuroni vulnerabili alle proteine difettose

Il corretto ripiegamento delle proteine è necessario per il funzionamento delle cellule. Se si piegano in modo scorretto, non funzionano correttamente e possono interrompere i processi vitali. Per proteggersi da questo, le cellule hanno meccanismi per eliminare le proteine difettose.

Tuttavia, l’accumulo di proteine difettose si verifica. I neuroni sono particolarmente vulnerabile a depositi di proteine mal ripiegate a causa della loro biologia unica. Questa vulnerabilità potrebbe spiegare perché l’accumulo difettoso della proteina è spesso presente nelle malattie neurodegenerative.

La tau è una delle proteine più comuni per formare depositi tossici nel cervello. Gli scienziati chiamano questa condizione tauopatia.

Studi precedenti hanno già evidenziato che i problemi con VPS35 si verificano in Malattia di Alzheimer. Questi studi hanno anche dimostrato che le persone con il morbo di Alzheimer hanno meno VPS35 nel loro cervello.

Tuttavia, fino alla recente ricerca, non era chiaro come VPS35 si riferisse all’accumulo di tau.

Prof. Praticò dice che lui e il suo team hanno deciso di determinare se VPS35 ha un ruolo nell’eliminare la tau difettosa nelle cellule.

L’abbassamento di VPS35 aumenta i depositi di tau

Per il loro studio, il team ha utilizzato il tessuto cerebrale di persone con paralisi sopranucleare progressiva (PSP) o malattia di Picks. Hanno scelto queste due condizioni perché i loro depositi di proteine tossiche provengono solo dalla tau difettosa.

Al contrario, il cervello delle persone con il morbo di Alzheimer tende ad accumulare depositi di due proteine difettose: beta-amiloide e tau.

I ricercatori hanno scoperto che i livelli di VPS35 erano del 50% più bassi nei campioni di PSP e Picks’ rispetto al tessuto cerebrale di persone che non avevano una malattia neurodegenerativa.

In esperimenti su cellule umane coltivate, hanno scoperto che potevano controllare direttamente la quantità di accumulo di tau alterando i livelli di VPS35. Inoltre, hanno scoperto che l’effetto dipendeva dall’attività della catepsina D.

Questo è il primo studio che dimostra che VPS35 ha un ruolo nella tauopatia.

Connettività sinaptica ridotta del 40-50%

Il team ha poi alterato i livelli di VPS35 nei topi con accumulo di tau nel loro cervello. Hanno dimostrato che la riduzione di VPS35 ha peggiorato la memoria e le capacità di apprendimento degli animali e ha compromesso il controllo del movimento.

Quando i ricercatori hanno esaminato i tessuti cerebrali degli animali, hanno scoperto che l’abbassamento di VPS35 aveva interrotto le sinapsi nei neuroni e danneggiato notevolmente la loro capacità di comunicare.

Gli animali hanno perso circa il 40-50% della loro “connettività sinaptica” come risultato dell’abbassamento di VPS35.

Il team suggerisce che potrebbe essere possibile sviluppare un farmaco che ripristina la funzione VPS35 nelle malattie neurodegenerative. Stanno già progettando di indagare questa possibilità.

Il Prof. Praticò suggerisce che prendere di mira un meccanismo invece di un enzima potrebbe essere un approccio più valido.

“Quando la tau indugia nelle cellule, è molto male per le sinapsi, i luoghi dove i neuroni si incontrano e scambiano segnali.”

Prof. Domenico Praticò

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