Ricerche
Coda flessibile dei prioni avvelena le cellule cerebrali
Le proteine prioniche sono gli agenti patogeni infettivi che causano la malattia della mucca pazza e la malattia di Creutzfeldt-Jakob. Numerosi studi li hanno coinvolti anche nell'Alzheimer.
Una normale proteina prionica è patogena quando diventa deforme e si raggruma. Allo stato naturale è innocua e può essere presente in molti organismi: negli esseri umani si trova nella membrana delle cellule del cervello. Per contro, la proteina prionica deformata anormalmente è tossica per le cellule cerebrali.
Adriano Aguzzi (nella foto), professore di neuropatologia all'Università di Zurigo e all'Ospedale universitario di Zurigo, ha trascorso molti anni ad cercare di capire perché questa deformazione è velenosa. Il gruppo di Aguzzi ha ora scoperto che la proteina prionica ha una sorta di "interruttore" che controlla la sua tossicità.
Questo interruttore copre una piccola area sulla superficie della proteina. Se un'altra molecola, per esempio un anticorpo, tocca questo interruttore, viene attivato un meccanismo letale che può portare molto velocemente alla morte cellulare.
La coda flessibile induce la morte cellulare
Nell'edizione corrente di Nature, gli scienziati dimostrano che la molecola della proteina prionica si compone di due parti funzionalmente distinte: un dominio globulare, che è legato alla membrana cellulare, e una coda lunga e non strutturata. In condizioni normali, la coda è molto importante per mantenere il funzionamento delle cellule nervose. Al contrario, nel caso di una infezione prionica, la proteina prionica patogena interagisce con la parte globulare, e la coda provoca la morte cellulare; questa è l'ipotesi presentata dai ricercatori.
Aguzzi e la sua squadra hanno verificato questo principio generando anticorpi mimetici in sezioni di tessuto del cervelletto di topi che hanno una tossicità simile a quella di una infezione prionica. I ricercatori hanno scoperto che questi anticorpi hanno fatto scattare l'interruttore della proteina prionica.
"Le proteine prioniche con una versione monca della coda flessibile, tuttavia, non possono più danneggiare le cellule del cervello, anche se il loro interruttore è stato riconosciuto dagli anticorpi", spiega Adriano Aguzzi. "Questa coda flessibile è responsabile della morte delle cellule". Se la coda viene legata e resa inaccessibile mediante un ulteriore anticorpo, l'attivazione dell'interruttore non innesca la morte cellulare.
"La nostra scoperta ha conseguenze di vasta portata per la comprensione delle malattie da prioni", dice Aguzzi. I risultati rivelano che solo gli anticorpi che colpiscono la coda della proteina prionica sono adatti per essere utilizzati come potenziali farmaci. Per contro, gli anticorpi che fanno scattare l'interruttore del prione sono molto dannosi e pericolosi.
Fonte: University of Zurich.
Riferimento: Tiziana Sonati, Regina R. Reimann, Jeppe Falsig, Pravas Kumar Baral, Tracy O’Connor, Simone Hornemann, Sine Yaganoglu, Bei Li, Uli S. Herrmann, Barbara Wieland, Mridula Swayampakula, Muhammad Hafizur Rahman, Dipankar Das, Nat Kav, Roland Riek, Pawel P. Liberski, Michael N. G. James, and Adriano Aguzzi. The flexible tail of the prion protein mediates the toxicity of antiprion antibodies. Nature, July 31, 2013 DOI: 10.1038/nature12402
Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.
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