Ricerche

Mappa della traiettoria delle singole molecole Fyn nei neuroni dell'ippocampo.

La pulizia dei 'ciuffi proteici' cellulari potrebbe impedire l'insorgenza di alcuni tipi di demenza, secondo un nuovo studio eseguito all'Università del Queensland (Australia) pubblicato su Molecular Psychiatry. I ricercatori del Queensland Brain Institute hanno fatto la scoperta dopo essersi concentrati sulla relazione tra l'enzima Fyn e la proteina tau nella demenza frontotemporale.

La squadra, guidata dal professor Frederic Meunier e dal dott. Ramón Martínez-Mármol, ha scoperto che il Fyn, un giocatore importante nell'apprendimento e nella memoria, diventa altamente attivo quando è immobilizzato all'interno delle sinapsi, che sono i punti di connessione tra i neuroni, in cui si svolge la loro comunicazione.

"Usando la microscopia a super risoluzione, ora possiamo vedere questi enzimi singolarmente e in tempo reale, muovendoci casualmente tra i neuroni vivi", ha affermato il primo autore Martínez-Mármol.

Il team ha scoperto che quando questi enzimi si attivano, cambiano verso una struttura aperta (come un fiore che sboccia) e rallentano il loro movimento, aggregandosi per formare grumi o gruppi di proteine, prima di ri-piegarsi e disperdersi per ricominciare il loro ciclo.

"Quando hanno bisogno di completare un'azione, gli enzimi Fyn rallentano e si riuniscono nella sinapsi per iniziare la loro funzione", ha detto il dott. Martínez-Mármol.

Gruppi di proteine ​cruciali ​per l'apprendimento e la memoria

Normalmente, questo processo si verifica naturalmente migliaia di volte nelle sinapsi tra i neuroni ed è necessario per mantenere la comunicazione neuronale, che è la base dell'apprendimento e della memoria. Il professor Frederic Meunier ha spiegato che per l'apprendimento e la memoria, il Fyn deve formare questi gruppi dinamici, ma ...

"... se modifichi l'equilibrio in qualche modo, hai troppo poco o troppo raggruppamento, e sviluppi problemi patologici".

La ricerca segue il lavoro precedente del team, con la quale aveva scoperto che la tau influisce su un meccanismo critico nella funzione di memoria. Il team ha mostrato, con la microscopia a super risoluzione, che quando i neuroni sono esposti a una versione mutante di tau presente nella demenza frontotemporale, si accentua l'aggregazione dell'enzima Fyn, con il potenziale di innescare una reazione a catena debilitante.

L'associazione tra Fyn e tau necessaria per la progressione di diverse forme di demenza, compreso l'Alzheimer e la demenza frontotemporale, è stata dimostrata da molti laboratori in tutto il mondo; tuttavia, i meccanismi molecolari precisi alla base di questa interazione patologica finora non erano noti.

Tau tossica crea la rete di ragno della demenza

È importante sottolineare che questa tau mutante ha una maggiore propensione a formare ciò che chiamiamo 'condensati biomolecolari', che sono piccole goccioline simili a gel all'interno delle cellule. Alcune proteine, in condizioni specifiche, tendono ad aggregarsi spontaneamente, formando goccioline che ricordano l'olio che cade in una soluzione acquosa. La tau è una di queste proteine.

Se formate nelle sinapsi neuronali, queste goccioline di tau creano la trappola perfetta per le molecole Fyn, mantenendole altamente immobili e accentuando il loro raggruppamento e allungandone l'attivazione. Il dott. Martínez-Mármol spiega:

"È come una ragnatela. Di norma, il Fyn si ferma e si muove, si ferma e si muove. Nella demenza frontotemporale, il Fyn si ferma di più, in quanto si blocca in questa struttura a forma di gel. Le goccioline di tau, quindi, attirano ulteriori proteine ​​Fyn nella sinapsi".

Il professor Meunier ha affermato che i condensati biomolecolari di tau potrebbero contenere la chiave per rivisitare questa reazione a catena tossica:

"Riteniamo che siano l'obiettivo perfetto per una futura terapia per ristabilire le normali dinamiche dell'aggregazione del Fyn. Teoricamente, attaccare la formazione di condensati biomolecolari tau tossici dovrebbe impedire che si verifichi il processo di demenza".