Ricerche

Un team di ricerca dell'Università di Colonia ha identificato un legame molecolare diretto tra invecchiamento e neurodegenerazione studiando come i cambiamenti legati all'età nella segnalazione cellulare contribuiscono all'aggregazione proteica tossica.

Immunofluorescenza che illustra l'effetto neuroprotettivo dell'abbattimento di USP4 nei motoneuroni derivati ​​da IPSC (verde) portatori di una mutazione legata alla SLA. L'inibizione di USP4 (partner di segnalazione di EPS8) impedisce la neurodegenerazione (giallo) normalmente indotta dalla mutazione SLA. Fonte: Koyuncu et al / NatAging

Sebbene l'invecchiamento sia il più grande fattore di rischio per le malattie neurodegenerative, gli scienziati non comprendono ancora appieno quali alterazioni molecolari età-associate guidano il loro sviluppo. Usando il piccolo nematode (verme) Caenorhabditis elegans, un gruppo di ricerca guidato dal professor David Vilchez del Cluster di Eccellenza per la Ricerca sull'Invecchiamento si è proposto di scoprire i legami tra invecchiamento e neurodegenerazione, studiando un percorso di segnalazione che porta all'accumulo patologico di proteine ​​con l'età.

Nello studio pubblicato su Nature, il team si è concentrato sulla proteina EPS8 associata all'invecchiamento e sulle vie di segnalazione che essa regola. È noto che questa proteina si accumula con l'età e attiva risposte dannose di stress che portano a una vita più breve dei vermi.

I ricercatori ora hanno scoperto che un aumento dei livelli di EPS8 e l'attivazione delle sue vie di segnalazione, guidano l'aggregazione di proteine ​​patologiche e la neurodegenerazione, caratteristiche tipiche delle malattie neurodegenerative associate all'età come l'Huntington e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA). Riducendo l'attività di EPS8, il gruppo è riuscito a prevenire l'accumulo degli aggregati di proteine ​​tossiche e a preservare la funzione neuronale nei vermi modello di queste due malattie.

"Siamo lieti di aver scoperto un meccanismo molecolare che potrebbe far luce sul contributo dell'invecchiamento a malattie come SLA e Huntington", afferma la prima autrice dott.ssa Seda Koyuncu. "Da anni sappiamo che l'età è il principale fattore di rischio comune per diverse malattie neurodegenerative. Tuttavia, il modo esatto con cui i cambiamenti legati all'età contribuiscono a queste malattie è rimasto in gran parte sconosciuto. Questo studio può contribuire a completare una parte di quel puzzle".

È importante che l'EPS8 e i suoi partner di segnalazione si sono conservati evolutivamente e sono presenti anche nelle cellule umane. In modo simile a quanto hanno ottenuto nei vermi, riducendo i livelli di EPS8, il team ha impedito l'accumulo di aggregati di proteine ​​tossiche nei modelli di cellule umane dell'Huntington e della SLA.

"È incredibilmente interessante che i meccanismi che abbiamo scoperto nei C. elegans siano conservati anche nei modelli di cellule umane", afferma il dott. David Vilchez, che evidenzia come l'uso di organismi modello più semplici come il verme nematode possa rivelarsi estremamente utile per scoprire i meccanismi delle malattie rilevanti per l'uomo.

Sebbene non sia ancora chiaro esattamente come l'aumento dell'attività di EPS8 porti all'aggregazione proteica tossica, questi risultati aiutano a colmare un grave divario nel campo, identificando un legame molecolare diretto tra invecchiamento e neurodegenerazione. Ancora più importante, attirano l'attenzione su l'EPS8 e sui suoi partner di segnalazione come obiettivi promettenti per future terapie volte a rallentare o prevenire la progressione dell'Huntington e della SLA e, potenzialmente, di altri disturbi cerebrali legati all'età.