Per abbattere le proteine tossiche in modo più rapido, le cellule immunitarie del cervello possono unirsi per formare reti, quando serve. Ciò è dimostrato da uno studio congiunto dell'Università di Bonn, del Centro Tedesco Malattie Neurodegenerative (DZNE) e dell'Institut François Jacob in Francia. Tuttavia, in alcune mutazioni che possono causare il Parkinson o nella LBD, questa cooperazione è compromessa. I risultati sono pubblicati su Cell.
Le microglia (in blu i nuclei cellulari) possono unirsi insieme usando proiezioni tubolari (rosse) per degradare proteine pericolose, in una divisione del lavoro (Fonte: AG Heneka/University of Bonn)
La proteina alfa-sinucleina (aSyn) ha compiti importanti nelle cellule nervose del cervello. Ma in determinate circostanze, le molecole di aSyn possono ammassarsi e formare aggregati insolubili. Questi danneggiano i neuroni; per esempio, sono in genere presenti nel cervello di persone che soffrono del Parkinson o della demenza da Corpi di Lewy.
Le cellule immunitarie del cervello, le microglia, cercano quindi di abbattere e smaltire gli aggregati di aSyn. Questo processo non solo richiede tempo; può anche causare la morte delle microglia stesse. "Ora abbiamo identificato un meccanismo che affronta entrambi i problemi", spiega il prof. dott. Michael Heneka, direttore del Dipartimento Malattie Neurodegenerative e Psichiatria Geriatrica all'Ospedale dell'Università di Bonn, e ricercatore sulle malattie neurodegenerative come il Parkinson e l'Alzheimer.
La divisione del lavoro impedisce il sovraccarico
La ricerca suggerisce che le microglia possono unirsi spontaneamente per affrontare meglio le minacce. A tal fine, esse formano delle proiezioni a forma di tubo che si agganciano alle microglia vicine. Queste connessioni vengono quindi usate per distribuire gli aggregati di aSyn tra i componenti nella rete. Senza questa divisione del lavoro, le singole cellule immunitarie dovrebbero sopportare una parte importante del lavoro di degradazione e sarebbero sopraffatte.
L'unione delle forze impedisce che accada. Tuttavia, i tubi di collegamento servono anche per un altro scopo: le microglia possono usarli per dare alle loro vicine una spinta quando sono troppo in difficoltà o in pericolo reale di morte. "Quindi mandano mitocondri alle cellule vicine che sono impegnate a rompere gli aggregati", spiega la dott.ssa Hannah Scheiblich, collega di Heneka. "I mitocondri funzionano come piccole centrali energetiche, quindi forniscono energia extra alle cellule stressate".
In determinate mutazioni, che si trovano più di frequente nei pazienti con Parkinson, è deteriorato il trasporto sia delle aSyn che dei mitocondri. Una situazione simile si applica ad un'altra malattia in cui il degrado dell'aSyn è compromesso: la demenza da Corpi di Lewy.
I ricercatori hanno isolato alcune cellule immunitarie, i macrofagi, dai campioni di sangue di individui colpiti. Questi possono essere convertiti in cellule con l'aiuto di molecole normative specifiche di tipo microglia.
"Erano comunque in grado di formare reti in laboratorio. Tuttavia, il trasporto dell'aSyn attraverso i tubi di collegamento era gravemente compromesso", afferma Heneka.
I risultati possono aprire nuove prospettive terapeutiche
Il fatto che le microglia possano unirsi era finora sconosciuto. "Abbiamo aperto la porta a un campo che potrà certamente coinvolgere ricercatori per molti anni a venire", sottolinea Heneka.
A medio termine, questo può anche aprire nuove prospettive terapeutiche per disturbi neurologici come il Parkinson o la demenza.
Fonte: University of Bonn (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Hannah Scheiblich, Cira Dansokho, Dilek Mercan, Susanne V. Schmidt, Luc Bousset, Lena Wischhof, Frederik Eikens, Alexandru Odainic, Jasper Spitzer, Angelika Griep, Stephanie Schwartz, Daniele Bano, Eicke Latz, Ronald Melki, Michael T. Heneka. Microglia jointly degrade fibrillar alpha-synuclein cargo by distribution through tunneling nanotubes. Cell, 2021, DOI
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