Ricerche

Degli scienziati hanno scoperto che la midkina inibisce la formazione di grumi di amiloide-beta che sono centrali per la patogenesi dell'Alzheimer.

La proteina midkina impedisce all'amiloide di formare le placche che danneggiano i neuroni (Grafica: image fx)

Scienziati del St. Jude Children's Research Hospital di Memphis (Tennessee/USA) hanno dimostrato per la prima volta che la proteina midkina ha un ruolo preventivo contro il morbo di Alzheimer (MA). La midkina è nota per accumularsi nei pazienti con MA, e ora i ricercatori l'hanno collegata con l'amiloide-beta (Aβ), una proteina che si accumula nel cervello, causando le placche caratteristiche del MA.

Nel lavoro pubblicato su Nature Structural & Molecular Biology, i ricercatori hanno rivelato che la midkina impedisce all'Aβ di attaccarsi insieme e, di conseguenza, i modelli di MA privi di midkina mostrano più accumulo di Aβ. I risultati pongono le basi per comprendere meglio il meccanismo previene-malattia della midkina e i percorsi conseguenti per la scoperta di farmaci.

Midkina blocca l'assemblaggio dell'Aβ

La midkina è una piccola proteina fattore di crescita multifunzionale presente in abbondanza durante lo sviluppo embrionale, ma coinvolta anche nella crescita cellulare normale. Il suo ruolo nella crescita cellulare implica che la midkina è spesso sovraespressa nel cancro, rendendola un prezioso biomarcatore. Tuttavia, al di là di alcuni studi preliminari che mostrano il suo aumento nel MA, il legame della midkina con la malattia neurodegenerativa è poco chiaro.

L'autore senior Junmin Peng PhD, del Dipartimenti di Biologia Strutturale e Neurobiologia dello Sviluppo, ha usato con il suo team saggi di fluorescenza, dicroismo circolare, microscopia elettronica e risonanza magnetica nucleare su modelli di malattia che replicano l'accumulo di Aβ per studiare a fondo il ruolo della midkina nel MA. Hanno scoperto che midkina e Aβ hanno un modello simile a livello di proteina.

"Sappiamo che la correlazione non è causale, quindi volevamo dimostrare in modo convincente che si verificano interazioni reali tra le due proteine", ha spiegato Peng.

I ricercatori hanno usato un sensore fluorescente sugli insiemi di Aβ, chiamato tioflavina T, per dimostrare che gli insiemi risultano spezzati in presenza di midkina. La modellazione di tali dati ha rivelato che la midkina inibisce l'allungamento dell'Aβ e la nucleazione secondaria, due fasi specifiche durante la formazione di un insieme. La risonanza magnetica nucleare ha confermato questa scoperta.

"Una volta che gli insiemi di Aβ crescono, il segnale diventa più debole e più ampio fino a quando non scompare perché la tecnica può solo analizzare piccole molecole", ha detto Peng. "Ma quando aggiungiamo midkina, il segnale ritorna, dimostrando che inibisce i grandi insiemi".

In più, i ricercatori hanno usato topi modello di MA che hanno più Aβ e hanno dimostrato che la rimozione del gene della midkina ha portato a livelli ancora più alti gli assemblaggi di Aβ. Questi risultati indicano il ruolo protettivo della proteina contro il MA. I ricercatori hanno aperto una strada potenziale per la scoperta di farmaci, identificando il ruolo protettivo apparente della midkina.

"Vogliamo continuare, per capire come questa proteina si lega all'Aβ, in modo da poter progettare piccole molecole che fanno la stessa cosa", ha detto Peng. "Con questo lavoro, speriamo di fornire strategie per un futuro trattamento".