Associazione Alzheimer ONLUS logo

NewsletterLogo
Con l'iscrizione alla newsletter ricevi aggiornamenti giornalieri o settimanali sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.

Ricerche

Goccioline liquide dense come computer cellulari: nuova teoria sulla causa dell'Alzheimer?

dense liquid droplets cellular computersGoccioline liquide dense creano circuiti morbidi nelle cellule, con implicazioni per le malattie neurologiche. (Immagine: Liam Holt/NYU)

Un campo emergente è capire come gruppi di molecole si condensano insieme all'interno delle cellule, proprio come le goccioline di olio si riuniscono e si separano dall'acqua in una boccetta di condimento.


Nelle cellule umane, la 'separazione della fase liquida-liquida' avviene perché molecole simili di grandi dimensioni si uniscono in goccioline dense, separate dalle parti più diluite dell'interno delle cellule fluide. La ricerca precedente aveva suggerito che l'evoluzione sfrutta la formazione naturale di questi 'condensati' per organizzare le cellule, fornendo, ad esempio, spazi isolati per costruire macchinari cellulari.


Inoltre, nelle cellule di pazienti con condizioni neurodegenerative, incluso il morbo di Alzheimer (MA), sono quasi sempre presenti nelle goccioline dei gruppi di molecole anomale, condensate, definite anche 'aggrovigliate'. Sebbene nessuno sappia perché si formano tali condensati, una nuova teoria sostiene che le proprietà biofisiche degli interni cellulari cambiano man mano che le persone invecchiano, un cambiamento guidato in parte dall'«affollamento molecolare» che racchiude più molecole negli stessi spazi per influenzare la separazione delle fasi.


I ricercatori paragonano i condensati ai microprocessori, i computer integrati nei circuiti, poiché riconoscono e calcolano le risposte in base alle informazioni in arrivo. Nonostante l'impatto sospetto dei cambiamenti fisici sui processori liquidi, il campo ha avuto difficoltà finora a chiarire i meccanismi che collegano la separazione delle fasi, la formazione dei condensati e il calcolo, in base ai segnali chimici che avvengono su scala molto più piccola, affermano i ricercatori. Questo perché i condensati naturali hanno così tante funzioni che gli esperimenti fanno fatica a delinearli.


Per affrontare questa sfida, i ricercatori della New York University e del Centro Tedesco Malattie Neurodegenerative hanno costruito un sistema artificiale, svelando che la formazione di condensati cambia l'azione a livello molecolare degli enzimi chiamati chinasi, un esempio di calcolo chimico. Le chinasi sono interruttori proteici che influenzano i processi cellulari mediante fosforilazione (si attaccano a una molecola chiamata gruppo di fosfato), per puntare le molecole.


La nuova analisi, pubblicata online il 14 settembre su Molecular Cell, ha scoperto che la formazione di condensati prodotti durante la separazione di fase offriva regioni più 'appiccicose' in cui delle chinasi importanti dal punto di vista medico e i loro obiettivi potevano interagire e innescare segnali di fosforilazione.


"I risultati del nostro studio mostrano che cambiamenti fisici, come l'affollamento, possono guidare la formazione di condensati che sono convertiti in segnali biochimici, come se i condensati fossero computer molli"
, afferma l'autore senior dello studio Liam J. Holt PhD, membro dell'Institute for Systems Genetics della NYU.


Tra le chinasi che lo studio ha visto come più attive in un ambiente affollato e condensato c'era la 'chinasi 2 ciclina-dipendente' (CDK1), nota per fosforilare la proteina tau che lega i microtubuli. I condensati aggrovigliati di tau si trovano spesso nelle cellule cerebrali dei pazienti con MA.


"I nostri esperimenti suggeriscono che la formazione di più condensati di tau guida l'aumento di fosforilazione di tau"
, aggiunge il dott. Holt, che è anche professore associato nel dipartimento di biochimica e farmacologia molecolare. "Se questi meccanismi portano a una maggiore morte delle cellule cerebrali, e se invertirli può essere un nuovo approccio terapeutico, sono domande importanti per il prossimo lavoro".


In particolare, lo studio ha scoperto che quando la tau e la CDK1 si condensavano in goccioline dense, c'era un'accelerazione tre volte maggiore di fosforilazione in un gruppo di siti sulla tau (epitope AT8) legati al MA.

 

Produrre un biosensore

Nel cercare di progettare le versioni utili di questi computer, il team di ricerca ha testato diversi condensati artificiali, sintetizzando diverse molecole di impalcatura per vedere cosa spingeva di più le chinasi campionate (MAPK3, Fus3 e CDK1) insieme ai loro obiettivi ad aumentare la segnalazione.


I condensati si formano mentre le molecole di impalcature si mescolano all'interno delle goccioline. Il team ha scoperto che nel loro modello, la raccolta di grandi biomolecole in goccioline all'interno di organismi viventi a cellula singola, chiamati lieviti, ha prodotto reazioni di fosforilazione centinaia di volte più veloci.


Lo studio ha anche scoperto che la formazione di condensati consente alle chinasi incluse di fosforilare più tipi di molecole e senza la presenza delle forme molecolari richieste di solito. Ciò suggerisce che i condensati nelle cellule affollate creano tipi alterati di calcolo, alcuni potenzialmente legati alla malattia, affermano gli autori.


Nel proseguo, il team di ricerca intende basarsi su uno studio precedente del laboratorio del dott. Holt, che ha scoperto che un complesso proteico chiamato mTORC1 controlla l'affollamento molecolare determinando il numero di ribosomi, i 'macchinari' che costruiscono altre grandi proteine ​​nelle cellule. Il team prevede di studiare se i composti noti per inibire l'mTORC1 possono ridurre l'affollamento e la fosforilazione della tau.


Infine, il team spera che le sue scoperte facciano avanzare la progettazione di altri computer cellulari che reagiscono a forze fisiche. Ciò potrebbe includere l'introduzione nelle cellule immunitarie di processori progettati che, per attaccare le cellule tumorali, si attivano cercando di infilarsi nel tessuto reso denso dai tumori in crescita.

 

 

 


Fonte: New York University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: D Sang, ...[+4], LJ Holt. Condensed-phase signaling can expand kinase specificity and respond to macromolecular crowding. Molecular Cell, 14 Sep 2022, DOI

Copyright: Tutti i diritti di testi o marchi inclusi nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer OdV di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Annuncio pubblicitario

Notizie da non perdere

Goccioline liquide dense come computer cellulari: nuova teoria sulla causa del…

22.09.2022

Un campo emergente è capire come gruppi di molecole si condensano insieme all'interno d...

'Ingorgo' di proteine nei neuroni legato alla neurodegenerazione

12.09.2022

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'EPFL rivela che un complesso proteico malfunzionante pu...

Scoperto un fattore importante che contribuisce all'Alzheimer

22.08.2022

Una ricerca guidata dai dott. Yuhai Zhao e Walter Lukiw della Luisiana State University ...

Dare un senso alla relazione obesità-demenza

2.08.2022

Questo articolo farà capire al lettore perché l'obesità a volte può aumentare il ris...

Svolta per l'Alzheimer? Confermato collegamento genetico con i disturbi intest…

26.07.2022

Uno studio eseguito in Australia alla Edith Cowan University (ECU) ha confermato il legame tra Alzhe...

Studio rivela dove vengono memorizzati i frammenti di memoria

22.07.2022

Un momento indimenticabile in un ristorante può non essere esclusivamente il cibo. Gli ...

A 18 come a 80 anni, lo stile di vita è più importante dell'età per il risc…

22.07.2022

Gli individui senza fattori di rischio per la demenza, come fumo, diabete o perdita dell...

Le donne possono vivere meglio con una dieta migliore

22.07.2022

Mangiare frutta e verdura di colori più brillanti può aiutare i problemi di salute delle donne. <...

Il ciclo dell'urea astrocitica nel cervello controlla la lesione della memoria…

30.06.2022

Nuove scoperte rivelano che il ciclo dell'urea negli astrociti lega l'accumulo di amiloide-beta e la...

Aumentano le evidenze di origini alternative delle placche di Alzheimer

13.06.2022

I risultati di uno studio potrebbero spiegare perché i farmaci progettati per rimuovere i depositi ...

La scoperta del punto di svolta nell'Alzheimer può migliorare i test di nuovi…

20.05.2022

 Intervista al neurologo William Seeley della Università della California di San Francisco

Perché il diabete tipo 2 è un rischio importante per lo sviluppo dell'Alzhei…

24.03.2022

Uno studio dell'Università di Osaka suggerisce un possibile meccanismo che collega il diabete all'A...

Identificazione dei primi segnali dell'Alzheimer

7.03.2022

Un team multidisciplinare di ricerca, composto da ricercatori del progetto ARAMIS, dell...

Nuovo metodo di selezione farmaci spiega perché quelli di Alzheimer falliscon…

31.01.2022

Analizzando i meccanismi di malattia nei neuroni umani, dei ricercatori dell'Università de...

Perché dimentichiamo? Nuova teoria propone che 'dimenticare' è in realtà un…

17.01.2022

Mentre viviamo creiamo innumerevoli ricordi, ma molti di questi li dimentichiamo. Come m...

Studio cinese: 'Metti spezie nel tuo cibo per tenere a bada l'Alzheimer'

13.01.2022

Proprio come 'una mela al giorno toglie il medico di torno', sono ben noti i benefici di...

Meccanismo neuroprotettivo alterato dai geni di rischio dell'Alzheimer

11.01.2022

Il cervello ha un meccanismo naturale di protezione contro il morbo di Alzheimer (MA), e...

È lo scopo o il piacere la chiave della felicità mentre invecchiamo?

19.11.2021

I benefici di avere un senso di scopo nella vita sono davvero incredibili. Le persone co...

Cerca il tuo sonno ideale: troppo e troppo poco legati al declino cognitivo

28.10.2021

Come tante altre cose buone della vita, il sonno fa meglio se è moderato. Uno studio pl...

Il cammino può invertire l'invecchiamento del cervello?

2.09.2021

Il cervello è costituito principalmente da due tipi di sostanze: materia grigia e bianc...

L'Alzheimer inizia all'interno delle cellule nervose?

25.08.2021

Uno studio sperimentale eseguito alla Lund University in Svezia ha rivelato che la prote...

Pensaci: tenere attivo il cervello può ritardare l'Alzheimer di 5 anni

21.07.2021

Mantenere il cervello attivo in vecchiaia è sempre stata un'idea intelligente, ma un nu...

Interleuchina3: la molecola di segnalazione che può prevenire l'Alzheimer

20.07.2021

Una nuova ricerca su esseri umani e topi ha identificato una particolare molecola di seg...

Scoperta inaspettata: proteine infiammatorie possono rallentare il declino cog…

5.07.2021

Finora la ricerca aveva collegato l'infiammazione al morbo di Alzheimer (MA), però scie...

Puoi distinguere il delirium dalla demenza? È solo questione di tempi

17.06.2021

Quante volte hai sentito qualcuno esclamare "Tu deliri!" o "Sei un demente!", nell'incre...

Livelli di ossigeno nel sangue potrebbero spiegare perché la perdita di memor…

9.06.2021

Per la prima volta al mondo, scienziati dell'Università del Sussex hanno registrato i l...

Dosi basse di radiazioni possono migliorare la qualità di vita nell'Alzheimer…

6.05.2021

Individui con morbo di Alzheimer (MA) grave hanno mostrato notevoli miglioramenti nel co...

L'Alzheimer è composto da quattro sottotipi distinti

4.05.2021

Il morbo di Alzheimer (MA) è caratterizzato dall'accumulo anomale e dalla diffusione de...

Un nuovo modello per l'Alzheimer: fenotipi di minaccia, stati di difesa e meta…

23.04.2021

Che dire se avessimo concettualizzato erroneamente, o almeno in modo incompleto, il morb...

Nuovo sensore nel cervello offre risposte all'Alzheimer

12.03.2021

Scienziati della Università della Virginia (UVA) hanno sviluppato uno strumento per mon...

Nuova teoria sulla formazione dei ricordi nel cervello

9.03.2021

Una ricerca eseguita all'Università del Kent ha portato allo sviluppo della teoria Mesh...

Nuovo farmaco previene le placche amiloidi, un segno specifico di Alzheimer

8.03.2021

Le placche di amiloide sono caratteristiche patologiche del morbo di Alzheimer (MA): son...

Variante della proteina che causa l'Alzheimer protegge dalla malattia

15.02.2021

Le scoperte di un nuovo studio sul morbo di Alzheimer (MA), guidato da ricercatori dell...

Che speranza hai dopo la diagnosi di Alzheimer?

25.01.2021

Il morbo di Alzheimer (MA) è una malattia che cambia davvero la vita, non solo per la p...

Il gas da uova marce potrebbe proteggere dall'Alzheimer

15.01.2021

La reputazione dell'[[acido solfidrico]] (o idrogeno solforato), di solito considerato v...

4 Benefici segreti di un minuto di esercizio al giorno

29.12.2020

Conosci tutti gli effetti positivi dell'esercizio fisico sul tuo corpo e sulla tua mente...

Il ruolo sorprendente delle cellule immunitarie del cervello

21.12.2020

Una parte importante del sistema immunitario del cervello, le cellule chiamate microglia...

Come rimodellare con le arti l'assistenza alla demenza

14.12.2020

Da bambina, Anne Basting è andata a trovare la nonna nella casa di riposo. 'Impressionante' è l...

Rete nascosta di enzimi responsabile della perdita di sinapsi nell'Alzheimer

8.12.2020

Un nuovo studio sul morbo di Alzheimer (MA) eseguito da scienziati dello Scripps Researc...

La lunga strada verso la demenza inizia con piccoli 'semi' di aggregazione

20.11.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) si sviluppa nel corso di decenni. Inizia con una reazione a c...

Come vivere in modo sicuro con la demenza a casa tua

12.11.2020

C'è un malinteso comune che la persona con una diagnosi di demenza perde la sua indipen...

LipiDiDiet trova effetti ampi e duraturi da intervento nutrizionale all'inizio…

9.11.2020

Attualmente non esiste una cura nota per la demenza, e le terapie farmacologiche esisten...

Paesi asiatici assistono gli anziani in modo diverso: ecco cosa possiamo impar…

28.10.2020

A differenza dei paesi occidentali, le culture tradizionali asiatiche mettono un forte a...

Fruttosio prodotto nel cervello può essere un meccanismo che guida l'Alzheime…

29.09.2020

Una nuova ricerca rilasciata dalla University of Colorado propone che il morbo di Alzhei...

Proteine grumose induriscono i capillari del cervello: nuovo fattore di rischi…

11.09.2020

I depositi di una proteina chiamata 'Medin', che è presente in quasi tutti gli anziani...

Come dormiamo oggi può prevedere quando inizia l'Alzheimer

8.09.2020

Cosa faresti se sapessi quanto tempo hai prima che insorga il morbo di Alzheimer (MA)? N...

IFITM3: la proteina all'origine della formazione di placche nell'Alzheimer

4.09.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) è una malattia neurodegenerativa caratterizzata dall'accumul...

Perché le cadute sono così comuni nell'Alzheimer e nelle altre demenze?

4.09.2020

Le cadute hanno cause mediche o ambientali

Una volta che si considerano tutte le divers...

Laser a infrarossi distrugge le placche di amiloide nell'Alzheimer

7.08.2020

L'aggregazione di proteine ​​in strutture chiamate 'placche amiloidi' è una caratte...

Perché è importante la diagnosi precoce di demenza?

31.07.2020

Vedere problemi di memoria nel tuo caro anziano può essere davvero spaventoso. Magari n...

Tre modi per smettere di preoccuparti

29.07.2020

Sai di essere una persona apprensiva se ti identifichi con Flounder in La Sirenetta<...

I dieci fattori legati a un aumento del rischio di Alzheimer

27.07.2020

Anche se non c'è ancora alcuna cura, i ricercatori stanno continuando a migliorare la c...

Smetti di chiederti se sei un bravo caregiver

3.07.2020

Amare e prendersi cura di qualcuno con demenza può essere difficile. Forse, è una dell...

Un singolo trattamento genera nuovi neuroni, elimina neurodegenerazione nei to…

1.07.2020

Xiang-Dong Fu PhD, non è mai stato così entusiasta di qualcosa in tutta la sua carrier...

Relazioni personali ricche migliorano il funzionamento del cervello

22.06.2020

Come interagiscono gli individui, come si percepiscono uno con l'altro, e i pensieri e i...

Identificata nuova forma di Alzheimer ad esordio molto precoce

16.06.2020

Ricercatori della Mayo Clinic hanno definito una forma di morbo di Alzheimer (MA) che co...

Scoperta importante sull'Alzheimer: neuroni che inducono rumore 'coprono' i ri…

11.06.2020

I neuroni che sono responsabili di nuove esperienze interferiscono con i segnali dei neu...

Falsi miti: perché le persone sono così pessimiste sulla vecchiaia?

4.06.2020

Non smettiamo di giocare perché invecchiamo, ma invecchiamo perché smettiamo di gi...

Microglia: ‘cellule immunitarie’ che proteggono il cervello dalle malattie…

28.05.2020

Sappiamo che il sistema immunitario del corpo è importante per tenere tutto sotto controllo e pe...

'Tau, disfunzione sinaptica e lesioni neuroassonali si associano di più con l…

26.05.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) comporta il deperimento caratteristico di alcune regioni del ...

Tutti gli articoli da non perdere
Usiamo cookie

Sul nostro sito Web usiamo solo cookie 'tecnici' utili per il suo funzionamento, non usiamo cookie di tracciamento.

Se decidi di non consentirne l'uso, potresti non riuscire a usufruire di tutte le funzionalità del sito.