Ricerche

Degli scienziati hanno scoperto un nuovo modo di eliminare le cellule di tau tossica, in uno studio su topi e organoidi, che sono 'mini-cervelli' umani coltivati ​​in laboratorio.

Proteina tau nel cervello di topo con una mutazione che provoca una forma comune di demenza (Fonte: Joshua Berlind/Ichida Lab/USC))

Il neurotrasmettitore glutammato è essenziale per regolare qualsiasi cosa, dall'umore alla memoria, ma può anche favorire un accumulo tossico della famigerata proteina tau, che può contribuire al morbo di Alzheimer (MA) e alle demenze correlate.

In uno studio guidato dal centro cellule staminali della University of Southern California di Los Angeles, pubblicato su Neuron, gli scienziati descrivono un nuovo approccio per contrastare questi effetti neurodegenerativi devastanti e spesso fatali.

Nello studio, i primi autori Joshua Berlind e Jesse Lai hanno fatto questa scoperta studiando topi di laboratorio e 'organoidi' di cervello umano, che sono strutture rudimentali simili al cervello, coltivate in laboratorio. Gli scienziati hanno prodotto questi organoidi dalle cellule staminali derivate da persone sane e da pazienti con malattie neurodegenerative legate alla tossicità da tau.

Se esposti al glutammato, gli organoidi, in particolare quelli derivati ​​da pazienti con malattie neurodegenerative, hanno esibito un accumulo tossico di proteina tau, nonché la neurodegenerazione e la morte delle cellule nervose. I topi con una mutazione della tau, che causa una forma comune di demenza, mostravano patologie simili.

"Sono stati sviluppati molti farmaci potenziali per mitigare gli effetti neurodegenerativi della tossicità del glutammato, ma hanno avuto risultati contrastanti negli studi clinici", ha dichiarato l'autore senior Justin Ichida, professore associato di cellule staminali della USC. "Una difficoltà è che limitare direttamente l'attività del glutammato, un neurotrasmettitore cruciale, può avere conseguenze negative, come deficit motori o di memoria o addirittura coscienza ridotta".

Adottando un approccio diverso, gli scienziati hanno esaminato i geni che rispondono al glutammato e hanno identificato un gene chiamato KCTD20. Quando gli scienziati hanno soppresso l'attività di questo gene negli organoidi e nei topi, il glutammato non ha prodotto gli stessi effetti negativi in ​​termini di accumulo di tau o neurodegenerazione.

Con ulteriori esperimenti, il team ha scoperto che la soppressione di questo gene attivava compartimenti cellulari chiamati lisosomi, che avvolgevano le proteine ​​tau tossiche e le espellevano dalle cellule degli organoidi.

"Il nostro studio punta al miglioramento dell'eliminazione delle proteine ​​tau come importante strategia terapeutica, piuttosto che tentare di limitare l'attività del glutammato", ha affermato Jesse D. Lai, post-dottorato nel laboratorio Ichida, ora alla Dewpoint Therapeutics.

Joshua Berlind, postdottorato del laboratorio Ichida, ha aggiunto: "Questa è una nuova promettente direzione per lo sviluppo di trattamenti mirati per i pazienti con malattie neurodegenerative legate alla tau, incluso il MA".