Ricercatori del Sanford-Burnham hanno scoperto che la proteina appoptosina chiede ai neuroni di suicidarsi in diverse condizioni neurologiche - dando alla ricerca un nuovo bersaglio terapeutico per l'Alzheimer e le lesioni cerebrali traumatiche.

I neuroni morenti portano a deficit cognitivo e alla perdita di memoria nei pazienti con disordini neurodegenerativi (condizioni come l'Alzheimer e le lesioni cerebrali traumatiche). Per diagnosticare e curare meglio queste malattie neurologiche, gli scienziati hanno prima bisogno di capire meglio le cause della morte neuronale.

Nell'Alzheimer e nelle lesioni cerebrali traumatiche, i neuroni (rossi) sono uccisi dalla proteina appoptosina. (Credit: Image courtesy of Sanford-Burnham Medical Research Institute)

Huaxi Xu, Ph.D., professore del Del E. Webb Neuroscience, Aging, and Stem Cell Research Center dell'Istituto Sanford-Burnham e il suo team studiano da diversi anni la proteina appoptosina e il suo ruolo nelle malattie neurodegenerative. Il livello di appoptosina nel cervello è altissimo in condizioni come l'Alzheimer e l'ictus, e soprattutto dopo un danno cerebrale traumatico.

L'appoptosina è conosciuta per il suo ruolo nell'aiutare l'organismo a produrre eme, la molecola che trasporta ferro nel nostro sangue (si pensi all'"emoglobina", che rende il sangue rosso). Ma che cosa ha a che fare l'eme con le cellule cerebrali morte? Come spiegano Xu e il suo gruppo in un documento che hanno pubblicato recentemente sul Journal of Neuroscience, l'eccesso di eme porta alla sovrapproduzione di specie reattive dell'ossigeno, che comprendono i radicali liberi dannosi per le cellule e i perossidi, e innesca l'apoptosi, il processo attentamente regolamentato di suicidio cellulare. Ciò significa che eccesso di appoptosina e di eme inducono i neuroni a morire.

Xu e il suo team non solo hanno svelato tutta questa meccanismo di neurodegenerazione appoptosina-eme, ma quando hanno inibito l'appoptosina in colture cellulari di laboratorio, hanno notato che le cellule non morivano. Questa scoperta indica che l'appoptosina potrebbe diventare un interessante nuovo bersaglio terapeutico per le malattie neurodegenerative.

Il seguito? Xu e colleghi stanno ora sondando la funzione dell'appoptosina in modelli di topi. Sono anche alla ricerca di nuove terapie che prendono di mira la proteina. "Dal momento che la sovra-regolazione dell'appoptosina è importante per la morte cellulare in malattie come l'Alzheimer, siamo ora alla ricerca di piccole molecole che modulano l'espressione o attività dell'appoptosina. Provvederemo quindi a determinare se tali composti possono essere potenziali farmaci per l'Alzheimer o altre malattie neurodegenerative", spiega Xu.

Però impedire che l'appoptosina sfugga al controllo non sarà facile. Questo perché abbiamo ancora bisogno della proteina che produce eme perchè il nostro sangue possa trasportare ferro a livelli normali. In uno studio precedente, i ricercatori hanno scoperto che una mutazione nel gene che codifica l'appoptosina provoca anemia. "Troppo di qualcosa è un male, ma lo è anche troppo poco", dice Xu.

Sono estremamente necessarie nuove terapie che colpiscono le malattie neurodegenerative e il trauma cranico. Secondo il CDC (Centri per il Controllo e la Prevenzione delle Malattie), circa 1,7 milioni di persone subiscono una lesione traumatica cerebrale ogni anno. Si tratta di una lesione acuta, ma che può anche portare a problemi a lungo termine, causando epilessia e aumentando il rischio di Alzheimer e Parkinson.

Le lesioni cerebrali traumatiche non sono solo un problema preoccupante tra i giovani e nello sport professionistico degli ultimi anni, ma il Dipartimento della Difesa definisce la lesione traumatica cerebrale "una delle lesioni caratteristiche delle truppe ferite in Afghanistan e in Iraq".

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Fonte: Materiale del Sanford-Burnham Medical Research Institute. Articolo originale scritto da Heather Buschman.

Riferimento: H. Zhang, Y.-w. Zhang, Y. Chen, X. Huang, F. Zhou, W. Wang, B. Xian, X. Zhang, E. Masliah, Q. Chen, J.-D. J. Han, G. Bu, J. C. Reed, F.-F. Liao, Y.-G. Chen, H. Xu. Appoptosin is a Novel Pro-Apoptotic Protein and Mediates Cell Death in Neurodegeneration. Journal of Neuroscience, 2012; 32 (44): 15565 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3668-12.2012.

Pubblicato in ScienceDaily il 9 Novembre 2012 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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