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Frammenti di una nuova proteina possono proteggere dall'Alzheimer
Credit: PASIEKA/SCIENCE PHOTO LIBRARYLa perdita devastante della memoria e della coscienza che avviene nell'Alzheimer è causata da accumuli di placca e grovigli nei neuroni, che uccidono le cellule cerebrali.
La ricerca sull'Alzheimer è centrata sul tentativo di comprendere la patologia e le potenziali proprietà protettive o di rigenerazione delle cellule cerebrali, come una via per il trattamento della malattia ampiamente diffusa.
Ora la Prof.ssa Illana Gozes, titolare della cattedra «Lily and Avraham Gildor» per le inchieste sui fattori di crescita e direttrice dell'«Adams Super Center for Brain Studies» alla Facoltà Sackler di Medicina e membro della Scuola Sagol di Neuroscienze dell'Università di Tel Aviv, ha scoperto dei frammenti proteici nuovi che hanno dimostrato proprietà protettive per il funzionamento cognitivo.
In uno studio pubblicato sul Journal of Alzheimer, la Prof.ssa Gozes ha esaminato gli effetti protettivi di due frammenti di proteine scoperte di recente in topi affetti da sintomi simili all'Alzheimer. I suoi risultati hanno il potenziale di diventare il canale di nuovi farmaci per trattare la malattia.
Tempo di NAP per l'Alzheimer
"Diversi anni fa abbiamo scoperto la NAP, un frammento di una proteina essenziale per la formazione del cervello, che poi si è dimostrata efficace in studi clinici di Fase 2 su pazienti con decadimento cognitivo lieve, un precursore dell'Alzheimer", ha detto la Prof.ssa Gozes. "Ora stiamo indagando se ci sono altre sequenze innovative simili alla NAP in altre proteine. Questa è la domanda che ci ha portato alla nostra scoperta".
La ricerca della Prof.ssa Gozes si è concentrata sulla rete dei microtubuli, una parte cruciale delle cellule nel nostro corpo. I microtubuli agiscono da sistema di trasporto all'interno delle cellule nervose, portando proteine essenziali e consentendo le comunicazioni cellula-cellula. Ma nelle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, la SLA, e il Parkinson, questa rete si rompe, ostacolando le abilità motorie e la funzione cognitiva.
"La NAP opera attraverso la stabilizzazione dei microtubuli, tubi all'interno della cellula che mantengono la forma cellulare. Essi servono da «binari» per il trasporto del materiale biologico", ha detto la Prof.ssa Gozes. "Questo è molto importante per le cellule nervose, perché hanno processi lunghi e altrimenti collasserebbero. Nell'Alzheimer questi microtubuli si rompono. I frammenti di proteine appena scoperti, proprio come la NAP prima di loro, lavorano per proteggere i microtubuli, proteggendo così la cellula".
Lungo i tubi
Nel nuovo studio, la Prof.ssa Gozes e il suo team hanno esaminato la subunità del microtubulo - la tubulina - e la proteina tau (unità associata alla tubulina), importante per l'assemblaggio e la manutenzione del microtubulo. Le proteine tau anormali formano i grovigli che contribuiscono all'Alzheimer; l'aumento dell'accumulo di grovigli indica deterioramento cognitivo.
La Prof.ssa Gozes ha deciso di testare sia la tubulina che le proteine tau per le sequenze di tipo NAP. Dopo aver confermato le sequenze di tipo NAP sia nelle subunità di tubulina che nella TAU, essa ha testato i frammenti in colture di tessuti di cellule nervose per le proprietà protettive dai peptidi amiloidi, la causa dell'accumulo di placca nel cervello dei pazienti di Alzheimer.
"Dalla coltura tessutale, ci siamo trasferiti in un topo transgenico di 10 mesi con caratteristiche di tipo demenza frontotemporale, che evidenzia la patologia TAU e il declino cognitivo", ha detto la Prof.ssa Gozes. "Abbiamo testato un composto - un frammento tubulina - e abbiamo visto che protegge dai deficit cognitivi. Quando abbiamo guardato il cervello afflitto da «demenza», abbiamo visto una riduzione nella proteina che genera la NAP, ma in seguito al trattamento con il frammento di tubulina, la proteina è stata ripristinata a livelli normali".
La Prof.ssa Gozes e il suo team hanno anche misurato il rapporto cervello/massa corporea, un indicatore della degenerazione del cervello, e hanno visto una diminuzione significativa nel modello di topo rispetto ai topi normali. Dopo l'introduzione dei frammenti di tubulina tuttavia, il rapporto cervello/corpo del topo è tornato alla normalità. "Abbiamo chiaramente visto qui l'effetto protettivo del trattamento", ha detto la Prof.ssa Gozes. "Abbiamo assistito agli effetti di ripristiono e protettivi di frammenti proteici totalmente nuovi, derivati da proteine essenziali per la funzione delle cellule, in colture di tessuti e su modelli animali".
Fonte: American Friends of Tel Aviv University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Illana Gozes et al. Novel Tubulin and Tau Neuroprotective Fragments Sharing Structural Similarities with the Drug Candidate NAP (Davuentide). Journal of Alzheimer's Disease, May 2014 DOI: 10.3233/JAD-131664
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