Ricerche

Le cellule che impiegano un processo chiamato autofagia per ripulire e riutilizzare i residui proteina rimasti da processi biologici, sono le riciclatrici originali. Un team di scienziati del laboratorio di Paul Greengard alla Rockefeller University hanno collegato una molecola che stimola l'autofagia con la riduzione di una delle caratteristiche principali dell'Alzheimer, il peptide amiloide.

La loro scoperta suggerisce un meccanismo che potrebbe essere utilizzato per eliminare le proteine dannose che si formano in malattie come l'Alzheimer, la sindrome di Down, quella di Huntington e il Parkinson.

La molecola, chiamata SMER28, provoca l'autofagia, che a sua volta elimina i materiali indesiderati, quali le beta-amiloidi, quegli aggregati di proteine che causano le placche nell'Alzheimer. La relazione dei ricercatori sul FASEB Journal dice che, l'aumento dell'autofagia (sia attraverso farmaci sia con processi naturali come la dieta) potrebbe migliorare il risultato finale per le persone con malattie neurodegenerative.

"Molti sforzi sono stati effettuati per prevenire la formazione di beta-amiloide senza molto successo", dice il collaboratore di Greengard, Vincent Astor, professore capo del Laboratorio di Neuroscienza Molecolare e Cellulare. "Per sviluppare terapie più adatte, sono chiaramente necessari degli approcci alternativi. Per esempio, uno potrebbe essere l'identificazione di potenziali bersagli terapeutici che, aumentando l'autofagia, massimizzano l'eliminazione di beta-amiloide".

La maggior parte delle strategie precedenti per lo sviluppo di farmaci per l'Alzheimer, sono state dirette a inibire la formazione di beta-amiloide tossica. Greengard, che dirige il Fisher Center for Research on Alzheimer's Disease alla Rockefeller, e i suoi colleghi, propongono un approccio radicalmente diverso: promuovere un meccanismo cellulare per migliorarne l'eliminazione. Questo approccio, dice Marc Flajolet, professore assistente di ricerca nel laboratorio di Greengard, può anche essere utile per colpire una caratteristica della fase avanzata dell'Alzheimer: le fibre contorte di proteina tau che si accumulano all'interno delle cellule nervose e che causano i grovigli.

I ricercatori, guidati da Tian Yuan, un collega post-dottorato nel laboratorio di Greengard, hanno testato la capacità di ridurre l'accumulo di beta-amiloide di vari composti, esponendo le cellule in coltura a composti noti per attivarne l'autofagia.  Hanno poi confrontato l'effetto di questi composti, eliminando fattori di crescita dal terreno di coltura, uno stimolante consolidato dell'autofagia conosciuto come "starvation" [inedia].

I ricercatori hanno scoperto che lo SMER28 era il composto più efficace, e hanno focalizzato i loro studi su di esso per caratterizzare i componenti cellulari coinvolti in questo fenomeno. Hanno confrontato l'effetto dello SMER28 sulla formazione di beta-amiloide utilizzando le cellule normali e cellule in cui era stata ridotta o abolita l'espressione di geni noti per essere coinvolti nell'autofagia. Hanno scoperto che erano  coinvolti tre fattori importanti autofagici, e uno di loro era essenziale per l'effetto dello SMER28.

Identificare una cura per l'Alzheimer rimane la sfida importante. Quattro sono attualmente i farmaci approvati dalla Food and Drug Administration per il trattamento di malati di Alzheimer. Purtroppo nessuno di questi farmaci arresta la progressione della malattia e il loro impatto sui disturbi cognitivi è minimo. In più, le strategie attuali mostrano gravi effetti collaterali. Questa limitazione è stata sottolineata recentemente da fallimenti in diversi studi clinici.

"Il nostro lavoro dimostra che le piccole molecole possono essere sviluppate come terapie, attivando una funzione cellulare chiamata autofagia, per prevenire l'Alzheimer", spiega Flajolet. "Aumentandone la comprensione, potrebbe essere possibile stimolarla, farmacologicamente o naturalmente, per migliorare la qualità della vita delle persone anziane".

I risultati suggeriscono anche il potere della dieta per evitare danni ai neuroni. E' noto che una dieta a basso contenuto calorico è di benefico per la speranza di vita, nonché per le malattie neurodegenerative come l'Alzheimer e il Parkinson. "I nostri risultati suggeriscono che una dieta a basso contenuto calorico potrebbe condurre ad una maggiore attività di autofagia che potrebbero ritardare o prevenire l'invecchiamento e le malattie neurodegenerative", spiega Flajolet.

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