Una ricerca guidata dalla Rutgers University rivela implicazioni potenzialmente profonde nel trattamento delle malattie neurodegenerative e delle lesioni cerebrali.
Modello degli effetti della poliubiquitinazione K63 regolata da cypina del proteoma sinaptico. (Fonte: Gandu et al / Sci Adv)
Degli scienziati hanno scoperto come una proteina aiuta a mantenere forti connessioni tra cellule cerebrali che sono cruciali per l'apprendimento e la memoria. I risultati dello studio, pubblicato su Science Advances, potrebbero indicare la strada per nuovi trattamenti per lesioni e malattie cerebrali traumatiche, come Parkinson e Alzheimer, hanno detto gli scienziati.
La loro ricerca, guidata da una prof.ssa della Rutgers University di New Brunswick (New Jersey/USA), ha svelato un ruolo finora sconosciuto della cypina, una proteina del cervello. I membri del team di ricerca hanno scoperto che la cypina promuove la presenza di marcature su proteine specifiche delle sinapsi, i piccoli spazi in cui comunicano i neuroni. La marcatura aiuta a garantire che le proteine giuste siano nel posto giusto, consentendo alle sinapsi di funzionare correttamente.
I ricercatori hanno affermato che l'intuizione ha implicazioni potenzialmente profonde per il trattamento dei disturbi cerebrali. Bonnie Firestein, prof.ssa distinta del Dipartimento di Biologia Cellulare e Neuroscienze della Rutgers e autrice senior dello studio, ha affermato:
"La nostra ricerca indica che lo sviluppo di trattamenti o terapie che si concentrano specificamente sulla proteina cypina può aiutare a migliorare le connessioni tra le cellule cerebrali, la memoria e le capacità di pensiero. Questi risultati suggeriscono che la cypina potrebbe essere usata per sviluppare trattamenti per le malattie neurodegenerative e neurocognitive, nonché per le lesioni cerebrali".
La Firestein studia la cypina da più di venti anni e il suo ultimo lavoro ha scoperto diversi aspetti importanti di come funziona e perché è significativa per la salute del cervello. Una delle scoperte cruciali è che la cypina aiuta a aggiungere una etichetta speciale alle proteine nelle sinapsi che collegano i neuroni. Questa marcatura garantisce che le proteine siano posizionate correttamente e in grado di inviare segnali in modo efficace, quindi permette ai neuroni di funzionare correttamente.
Un'altra scoperta importante è che la cypina interagisce con un complesso di proteine, il proteasoma, che è responsabile della scomposizione delle proteine. Quando la cypina si attacca o si lega al proteasoma, rallenta questo processo di scomposizione, portando ad un accumulo di proteine. Questo accumulo può influenzare positivamente varie funzioni cellulari, che sono importanti per la comunicazione tra i neuroni.
La ricerca della Firestein mostra anche che, quando c'è più cypina presente, aumentano i livelli di importanti proteine nelle sinapsi. Queste proteine sono fondamentali per una comunicazione efficace tra i neuroni, potenziando l'apprendimento e la memoria. Inoltre, la cypina aumenta l'attività di un'altra proteina chiamata UBE4A, che contribuisce al processo di marcatura. Ciò indica che l'influenza della cypina sulle proteine sinaptiche determina in parte il suo effetto sulla UBE4A.
Il lavoro evidenzia l'importanza della cypina nel mantenere sana la funzione cerebrale e il suo potenziale come bersaglio per interventi terapeutici. "Anche se questo studio è ciò che chiamiamo 'ricerca di base', alla fine può essere applicato in contesti pratici e clinici", ha affermato la Firestein, che sta già conducendo un lavoro 'traslazionale' in parallelo. La ricerca traslazionale è un tipo di ricerca che trasforma scoperte di laboratorio in trattamenti pratici o soluzioni per migliorare la salute umana.
Il ruolo significativo della cypina nel funzionamento delle sinapsi del cervello la rende molto rilevante per il potenziale trattamento delle malattie neurodegenerative e delle lesioni cerebrali traumatiche, ha affermato. Ad esempio, una funzione sana sinaptica è spesso interrotta in malattie come l'Alzheimer e il Parkinson.
Inoltre, il ruolo della proteina nel promuovere la plasticità sinaptica - la capacità delle sinapsi di rafforzarsi o indebolirsi nel tempo - significa che può essere usata per aiutare a contrastare la disfunzione sinaptica osservata nelle malattie neurodegenerative e nelle lesioni cerebrali.
Fonte: Rutgers University (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: SR Gandu, [+5], BL Firestein. Cypin regulates K63-linked polyubiquitination to shape synaptic content. Sci. Adv., 2025, DOI
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