Ricerche

Ricercatori hanno scoperto che un meccanismo responsabile della scomposizione delle proteine ​​tossiche, noto per essere coinvolto nello sviluppo dell'Alzheimer, può in realtà diffondere queste proteine ​​alle cellule vicine, favorendo così la progressione della malattia nel cervello.

A sinistra in alto una proteina difettosa (giallo) nel processo di secrezione all'esterno di una cellula malata e sotto una cellula sana senza accumulo della proteina difettosa in giallo. (Wagh, Glickman / PNAS)

Un gruppo di ricerca del Technion di Haifa (Israele), ha scoperto un meccanismo chiave nello sviluppo del morbo di Alzheimer (MA), che identifica le proteine ​​tossiche e le smaltisce. Nella maggior parte dei casi, le proteine ​​dannose vengono degradate all’interno della cellula. Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che in determinate situazioni, lo stesso sistema destinato ad eliminare queste proteine, le trasferisce semplicemente all’esterno della cellula.

Questa scoperta potrebbe spiegare come una malattia che inizia in modo casuale nei singoli neuroni possa diffondersi in ampie regioni del cervello. Lo studio, pubblicato su PNAS, è stato guidato dal Prof. Michael Glickman, preside della Facoltà di Biologia, e dal ricercatore post-dottorato dott. Ajay Wagh. Nel loro studio descrivono come le cellule cerebrali gestiscono la UBB+1, una variante difettosa e tossica della proteina ubiquitina.

Il sistema dell’ubiquitina è essenziale per scomporre le proteine danneggiate e pericolose, e aiuta l'organismo ad eliminarle. Il problema sorge quando l’ubiquitina muta in UBB+1. Invece di proteggere la cellula, la UBB+1 la danneggia, formando aggregati proteici associati allo sviluppo del MA. Nelle cellule cerebrali, questo danno è particolarmente grave perché i neuroni non si dividono né si rigenerano: una volta che un neurone muore, non può essere sostituito.

Uno dei 'guardiani' che impediscono all’UBB+1 di avvelenare le cellule cerebrali è la proteina p62, coinvolta nel processo di autopulizia cellulare chiamato autofagia. Agendo come recettore intelligente, p62 riconosce UBB+1 e la racchiude in una vescicola che le impedisce di causare danni.

Successivamente, accade una di queste due cose: la p62 dirige la vescicola al lisosoma, che è il centro di riciclaggio della cellula, oppure la secerne fuori dalla cellula nel fluido cerebrale intercellulare. I ricercatori del Technion dimostrano che la seconda opzione potrebbe mettere in pericolo il tessuto cerebrale.

Una volta che la vescicola viene espulsa nel fluido extracellulare del cervello, frammenti della proteina tossica UBB+1 possono fuoriuscire nei neuroni vicini, accelerando così la diffusione della patologia di MA. Secondo il Prof. Glickman:

“Tutti vogliamo che qualcuno porti fuori la spazzatura, ma in questo caso le cellule stanno scaricando la spazzatura sui vicini. Anche se questo risolve un problema acuto per la singola cellula, può causare danni a lungo termine all’intero tessuto. Riteniamo che la scoperta di questo meccanismo consentirà, primo, la diagnosi precoce del MA basata sull’analisi dei fluidi cerebrospinali e di altri fluidi corporei e, secondo, lo sviluppo di trattamenti precisi e personalizzati”.