Ricerche

Trovata base potenziale per il trattamento e la prevenzione del Parkinson

Inactivation of the DJ-1 gene results in mitochondrial dysfunction (left), which can be restored by glycolate or D-lactate (right). Active mitochondria are shown in red, DNA is shown in blueLa disattivazione dei geni DJ-1 risulta nella disfunzione mitocondriale (a sinistra), che può essere ripristinata dal glicolato o D-lattato (a destra). I mitocondri attivi sono in rosso, il DNA in blu. (Fonte: ©MPI-CBG)Il morbo di Parkinson colpisce i neuroni nella regione del cervello chiamata «substantia nigra», dove cessa la loro attività mitocondriale e le cellule muoiono.


I ricercatori dell'Istituto Max Planck di biologia cellulare molecolare e di genetica dimostrano che, inviando D-lattato o glicolato, due prodotti del gene DJ-1, si può fermare e persino contrastare questo processo:  infatti l'aggiunta di queste sostanze alle cellule HeLa in coltura e alle cellule del nematode «C.elegans» ripristina l'attività dei mitocondri e impedisce la degenerazione dei neuroni.


Essi hanno inoltre dimostrato che le due sostanze controbattono gli effetti tossici del diserbante Paraquat. Le cellule trattate con questo erbicida, noto per causare danni di tipo Parkinson ai mitocondri, recuperano dopo l'aggiunta delle due sostanze. Sia l'acido glicolico che quello D-lattico sono presenti naturalmente nella frutta acerba e in alcuni tipi di yogurt.


Teymuras Kurzchalia e Tony Hyman hanno entrambi un laboratorio al «Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics» con programmi di ricerca un po' diversi, ma entrambi si sono imbattuti nella forza del gene DJ-1 e hanno unito le forze. Questo gene, ritenuto in origine un oncogene, è stato collegato al Parkinson nel 2003. Recenti studi hanno dimostrato che il DJ-1 appartiene a una nuova famiglia di glixolasi. Si ritiene che la funzione principale di questi geni sia la detossificazione dei sottoprodotti aggressivi dell'aldeide nel metabolismo mitocondriale.


Il gruppo di ricerca di Dresda ha ora dimostrato che i prodotti di DJ-1 (D-lattato e glicolato) hanno effettivamente il compito di mantenere elevato il potenziale mitocondriale e quindi possono prevenire la degenerazione dei neuroni implicati nel Parkinson. I loro esperimenti hanno dimostrato che entrambe le sostanze sono salvavita dei neuroni: aggiungendole alle cellule colpite (quelle trattate con il veleno ambientale Paraquat o con un DJ-1 sotto-regolato) diminuiscono l'effetto tossico dell'erbicida, ripristinano l'attività del mitocondri e quindi garantiscono la sopravvivenza dei neuroni.


"Noi non comprendiamo ancora esattamente come il D-lattato e il glicolato raggiungano questo effetto curativo e preventivo, ma il prossimo passo sarà indagare il meccanismo molecolare alla base di questo processo", dicono Hyman e Kurzchalia. Oltre a ulteriori indagini molecolari, hanno anche piani più concreti per il futuro: come dice Kurzchalia, "possiamo sviluppare uno yogurt arricchito con D-lattato, che potrebbe proteggere dal Parkinson e essere molto gustoso allo stesso tempo!". Questo è il motivo per cui i ricercatori hanno depositato un brevetto per la loro scoperta.


Molte altre malattie, oltre al Parkinson, sono associate a una diminuzione dell'attività mitocondriale [compreso l'Alzheimer]. Quindi i ricercatori ritengono che i prodotti con DJ1 potrebbero avere un ruolo generale nel proteggere le cellule dal declino.

 

 

 

 

 


FonteMax-Planck-Gesellschaft  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riference:  Y. Toyoda, C. Erkut, F. Pan-Montojo, S. Boland, M. P. Stewart, D. J. Muller, W. Wurst, A. A. Hyman, T. V. Kurzchalia. Products of the Parkinson's disease-related glyoxalase DJ-1, D-lactate and glycolate, support mitochondrial membrane potential and neuronal survival. Biology Open, 2014; DOI: 10.1242/bio.20149399

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