Ricerche

Un nuovo studio del Netherlands Institute for Neuroscience e del VIB-KU Leuven Center for Brain and Disease Research mostra che una molecola molto piccola chiamata microRNA-132 può avere un impatto significativo su diverse cellule cerebrali e può avere un ruolo nell'Alzheimer.

L'aumento del microRNA-132 provoca il passaggio delle microglia da uno stato attivato associato alla malattia a uno stato omeostatico (più equilibrato). Fonte: Walgrave et al.

L'RNA è una molecola che, come il DNA, è costituita da una serie di blocchi di costruzione collegati. Si è pensato finora che l'RNA fosse solo messaggero e copia del DNA, che consente di tradurre il DNA in proteine. Tuttavia, ci sono anche pezzi di RNA che non codificano le proteine, e i microRNA ne sono un esempio.

Nonostante siano di dimensioni ridotte, possono avere una funzione importante: possono legarsi all'RNA e quindi influenzare l'espressione di geni e proteine. In molte malattie diverse, compreso il morbo di Alzheimer (MA), i microRNA sono spesso disregolati. I pazienti di MA mostrano spesso profili sconvolti e alterati di microRNA, in particolare una riduzione significativa del microRNA-132. Ma questa molecola ha davvero un ruolo nella malattia o questo calo è semplicemente casuale?

Studi precedenti su topi modello hanno dimostrato che l'aumento dei livelli di microRNA-132 porta alla generazione di nuove cellule cerebrali e alla migliore memoria nei topi. Mentre molti ricercatori ritengono che la proteina amiloide sia la causa principale del MA, anche un'altra proteina chiamata tau e l'infiammazione sembrano avere ruoli importanti. I microRNA-132 hanno mostrato un effetto positivo sulle patologie sia amiloide che tau nei topi, anche se i meccanismi esatti sono ancora sconosciuti.

Effetto del microRNA-132 in diversi tipi di cellule

I ricercatori Hannah Walgrave, Amber Penning, Sarah Snoeck, Giorgia Tosoni e il loro team, guidato da Evgenia Salta (in collaborazione con il gruppo di Bart de Strooper al Ku Leuven-Vib, Belgio) hanno studiato gli effetti del microRNA-132 in diversi tipi di cellule. Hanno manipolato i livelli di microRNA-132 in topi modello, aumentandoli e diminuendoli. Poi hanno usato una tecnica speciale chiamata 'sequenziamento dell'RNA a cellula singola' per esaminare i geni che sono cambiati in ciascun tipo di cellula nel cervello.

Amber Penning spiega:

“Un microRNA può avere numerosi obiettivi, rendendolo interessante per le malattie con molteplici aspetti patologici. Tuttavia, questo lo rende anche difficile da studiare perché come trovi quegli obiettivi? Sappiamo che il microRNA-132 ha varie funzioni nei neuroni, ma con sorpresa abbiamo scoperto che questo microRNA ha anche un ruolo nelle microglia, le cellule immunitarie del cervello. Questo è interessante nel caso del MA perché si crede che la neuroinfiammazione abbia un ruolo significativo.

Cambiamenti nello stato cellulare

“Quando aumentiamo il microRNA-132 in queste microglia, osserviamo uno spostamento da uno stato associato alla malattia a uno stato di omeostasi, più equilibrato. Vediamo questo risultato sia nel cervello del topo che nelle linee cellulari umane. Tuttavia, potremo capire se questa modifica è positiva o negativa solo con ulteriori indagini attraverso esperimenti di controllo. Esistono diverse teorie che suggeriscono che questo stato associato alla malattia può inizialmente aiutare la pulizia cellulare durante le prime fasi della malattia, ma diventa eccessivo in seguito, portando alla morte di cellule sane. Dobbiamo ancora determinare quanto sia utile che le cellule diventino più omeostatiche, restando nel frattempo cauti nelle conclusioni.

“L'aspetto più significativo di questo studio è dimostrare che anche il microRNA-132 ha un ruolo nelle microglia e può influenzare la neuroinfiammazione. Il prossimo passo è esaminare se l'aumento del microRNA-132 nei neuroni e nelle microglia nei topi modello di MA può avere un effetto reale. Lo stesso vale per le linee cellulari umane che abbiamo usato. In questa ricerca, abbiamo usato solo una linea cellulare di controllo sana, ma condurremo ulteriori test nelle linee cellulari di MA per vedere se ci sono effetti".

Obiettivo finale

"L'obiettivo finale sarebbe aumentare il microRNA-132 nei pazienti di MA come strategia terapeutica. Attualmente nei topi di MA stiamo usando virus (contenenti il microRNA), che possono essere iniettati per via endovenosa, direttamente nelle vene. Ciò rende più facile tradurre eventualmente questa strategia in clinica, poiché stiamo utilizzando un virus che, in teoria, può anche essere iniettato in un braccio umano. Oltre al MA, ci sono altre malattie neurodegenerative che presentano una diminuzione dello stesso microRNA. Pertanto, questi risultati possono anche essere rilevanti per altre condizioni di malattia".