Ricerche

Il MARK4 mutante crea una forma di tau che si accumula facilmente nelle cellule cerebrali, causando la loro morte (Fonte: Tokyo Metropolitan University)

Ricercatori della Tokyo Metropolitan University hanno scoperto un nuovo meccanismo attraverso il quale si creano grumi di proteina tau nel cervello, uccidendone le cellule e causando il morbo di Alzheimer (MA).

Una mutazione specifica di un enzima chiamato MARK4 cambia le proprietà della tau, di solito una parte importante della struttura scheletrica delle cellule, rendendone più probabile l'aggregazione e una maggiore insolubilità. Arrivare a capire i meccanismi di questo tipo potrebbe portare a trattamenti di svolta.

Il MA è una malattia che cambia la vita, è debilitante,e colpisce decine di milioni di persone in tutto il mondo. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, è la causa più comune di demenza senile, con numeri in tutto il mondo che dovrebbero raddoppiare ogni 20 anni, se non si controlla.

Si dice che il MA sia causato dalla formazione di grumi intricati di una proteina chiamata 'tau' nelle cellule cerebrali. Questi aggregati appiccicosi causano la morte dei neuroni, portando al deterioramento delle funzioni di memoria e motorie.

Non è ancora chiaro come e perché la tau si accumula nelle cellule del cervello dei malati di MA. Capire la causa e il meccanismo alla base di questa aggregazione indesiderata potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti e modi per prevenire la malattia.

Un team guidato dalla prof.ssa associata Kanae Ando della Tokyo Metropolitan University ha esplorato il ruolo dell'enzima MARK4 (Microtubule Affinity Regulating Kinase 4) nel MA. Quando tutto funziona normalmente, la proteina tau è una parte importante della struttura delle cellule, il citoscheletro. Per mantenere la costruzione e il disassemblaggio costanti delle braccia del citoscheletro (microtubuli), il MARK4 aiuta la tau a staccarsi dalle braccia di questa struttura.

I problemi iniziano quando insorge una mutazione nel gene che fornisce il modello per produrre il MARK4. Ricerche precedenti avevano già associato questo con un aumento del rischio di MA, ma non si sapeva perché succede.

Il team ha introdotto artificialmente mutazioni nei moscerini della frutta (Drosophila) transgenici, che producono anch'essi tau umana, e ha studiato come ​cambiavano le proteine in vivo. Essi hanno scoperto che questa forma mutante di MARK4 provoca modifiche alla proteina tau, creando una forma patologica di tau.

Non solo questa tau 'cattiva' aveva un eccesso di alcuni gruppi chimici che la inducevano a mal ripiegarsi, ma hanno scoperto che si aggregava molto più facilmente e non era più solubile con detergenti. Ciò rendeva più facile per la tau formare i ciuffi aggrovigliati che provocano la degenerazione dei neuroni.

Il MARK4 inoltre ha dimostrato di causare una vasta gamma di altre malattie che coinvolgono l'aggregazione e l'accumulo di altre proteine. Ecco perché le intuizioni del team sull'accumulo della proteina tau possono portare a nuovi trattamenti e a misure preventive per molte altre malattie neurodegenerative.