Ricerche

Misurare ciuffi proteici nelle nostre cellule potrebbe essere un nuovo modo per scoprire il rischio di malattie legate all'età? La prof.ssa Dorothee Dormann e il professor Edward Lemke dell'Università Johannes Gutenberg (JGU) di Mainz, nonché direttori aggiunti dell'Institute of Molecular Biology (IMB) di Mainz, in un nuovo articolo di prospettiva pubblicato su Nature Cell Biologypropongono il concetto di 'orologio di aggregazione proteica' per misurare l'invecchiamento e la salute.

Invecchiando, il DNA e le proteine ​​che compongono il nostro corpo subiscono cambiamenti graduali che impediscono al corpo di funzionare come prima. Questo a sua volta ci rende più vulnerabili alle malattie legate all'età, come la malattia cardiovascolare, il cancro e il morbo di Alzheimer (MA). Un cambiamento importante è che le proteine ​​nelle nostre cellule possono talvolta ripiegarsi in modo errato e raggrupparsi, formando i cosiddetti aggregati amiloidi.

Il misfolding (=errata piegatura) e l'aggregazione possono accadere a qualsiasi proteina, ma un gruppo specifico di proteine ​​chiamate 'proteine ​​intrinsecamente disordinate' (IDP, intrinsically disordered proteins) sono particolarmente inclini alla formazione di aggregati amiloidi. Le IDP rappresentano circa il 30% delle proteine ​​nelle nostre cellule e sono caratterizzate dalla mancanza di struttura fissa. Al contrario, sono flessibili e dinamiche, contorcendosi come spaghetti cotti.

Nonostante i meccanismi molecolari siano ampiamente dibattuti e un aspetto importante della ricerca di base, gli scienziati sanno che gli aggregati formati dalle IDP con l'età tendono ad accumularsi in molte cellule di lunga vita (come i neuroni o le cellule dei muscoli). Inoltre, possono causare molte malattie legate all'età, in particolare neurodegenerazioni come il MA e il Parkinson.

Pertanto, avere molti aggregati in una cellula potrebbe essere un indicatore di quanto sia malsana quella cellula o se è probabile che una persona svilupperà presto una malattia legata all'età. Nell'articolo appena pubblicato, Dormann e Lemke propongono che l'aggregazione delle IDP possa essere usata come 'orologio' biologico per misurare la salute e l'età di una persona.

Se sviluppato ulteriormente in un test diagnostico sensibile, un orologio di aggregazione proteica potrebbe essere estremamente utile. Primo, i medici potrebbero usarlo come aiuto nella diagnosi delle malattie legate all'età, nelle fasi molto precoci, o identificare persone che non sono ancora malate ma hanno un rischio più elevato di sviluppare malattie dell'età. Ciò consentirebbe loro di ricevere trattamenti preventivi prima di sviluppare malattie gravi.

Secondo, gli scienziati potrebbero usarlo per valutare gli effetti di nuovi trattamenti sperimentali atti a ridurre l'aggregazione proteica per prevenire o ritardare le malattie legate all'età.

"Nella pratica, siamo ancora lontani da un test diagnostico di routine ed è importante migliorare la nostra comprensione dei meccanismi fondamentali che portano all'aggregazione delle IDP", ha scritto la Dormann.

"Tuttavia, vogliamo stimolare il pensiero e la ricerca nella direzione dello studio degli aggregati proteici per misurare i processi di invecchiamento biologico", ha aggiunto Lemke. "Siamo ottimisti sul fatto che in futuro saremo in grado di superare le attuali sfide della lettura di un orologio di aggregazione proteica attraverso più ricerche sulle dinamiche IDP e realizzando ulteriori sviluppi tecnologici".

Sebbene ci siano altri 'orologi' per misurare l'invecchiamento e la salute, la maggior parte di essi si basa su acidi nucleici come il DNA. Dormann e Lemke pensano che un orologio biologico basato sulle proteine ​​sarebbe un utile complemento a questi orologi esistenti, poiché le proteine ​​sono tra le molecole più abbondanti nelle cellule e sono cruciali per tutte le funzioni cellulari.

Con l'aiuto di questo orologio di aggregazione proteica, sperano che scienziati e medici possano fare un passo avanti per aiutare le persone a invecchiare in modo sano e prevenire le malattie legate all'età.