1: «Ubiquitin-Specific Peptidase 9» (USP9)

"Il rischio di sviluppare l'Alzheimer in età avanzata è molto più alto nelle donne che negli uomini, anche dopo l'aggiustamento per l'aspettativa di vita media più lunga delle donne", spiega Enrico Glaab, del Luxembourg Centre for Systems Biomedicine.

Glaab ha preso spunto da questo per iniziare a cercare le differenze molecolari tra i sessi che possono contribuire alle differenze nella frequenza e nelle caratteristiche della malattia. Per farlo, lui e il suo team hanno analizzato migliaia di serie di dati su campioni dal cervello di circa 650 persone decedute di entrambi i sessi, alcune delle quali avevano avuto la malattia.

I ricercatori hanno incontrato un gene che potrebbe essere un fattore determinante delle differenze specifiche di genere nella patologia di Alzheimer. Il gene, chiamato «ubiquitin-specific peptidasi 9» (USP9), influenza l'attività del gene MAPT che codifica la proteina tau associata ai microtubuli. Il MAPT, a sua volta, è già sospettato di essere pesantemente coinvolto nell'insorgenza dell'Alzheimer.

Per studiare l'azione dell'USP9, e il suo rapporto con la tau nell'Alzheimer, Enrico Glaab e i colleghi di altri gruppi di lavoro al LCSB hanno esaminato il gene in colture cellulari ed con esperimenti sul pesce-zebra. Gli scienziati hanno bloccato l'attività dell'USP9 e hanno misurato gli effetti di questa "eliminazione" sull'attività dei geni MAPT nei due sistemi modello di colture cellulari e pesce-zebra.

"Abbiamo dimostrato che l'eliminazione dell'USP9 riduce significativamente l'attività del gene tau in entrambi i modelli", riferisce Glaab. Di conseguenza, l'USP9 potrebbe diventare bersaglio per futuri composti a piccole molecole che modulano la Tau, anche se c'è ancora una lunga strada da percorrere prima che possano essere sviluppati farmaci anti-Alzheimer sulla base di questo principio.

Per ottenere una comprensione più profonda della catena del segnale molecolare che collega USP9 e MAPT, i ricercatori del LCSB hanno sviluppato un modello al computer che combina i dati misurati con le informazioni normative note della letteratura. Hanno scoperto che anche le proteine ​​che sono già state proposte come potenziali bersagli farmacologici sono influenzate dall'USP9. Attraverso l'alterazione parallela di più regolatori tau, l'USP9 potrebbe quindi avere un effetto maggiore come bersaglio farmaceutico rispetto agli obiettivi proposti in precedenza.

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2: Proteina CRTC1

Scienziati della Rutgers University hanno scoperto un percorso molecolare nel cervello che può dare risposte ai problemi della memoria a lungo termine degli anziani e aiutare i ricercatori a identificare terapie farmacologiche per prevenire la demenza.

"Il declino della memoria porta molte sofferenze alle persone colpite e alle loro famiglie e comporta costi sociali ed economici impressionanti", ha dichiarato Gleb Shumyatsky, professore associato del Dipartimento di Genetica, e co-autore dello studio con l'ex ricercatore post-dottorato Shusaku Uchida. "Questo lavoro potrebbe dare in futuro agli scienziati le risposte e l'aiuto terapeutico per quelli che invecchiano normalmente o che sono affetti da demenza".

La ricerca pubblicata il 10 gennaio in Cell Reports si concentra sui percorsi di segnalazione dell'ippocampo, l'area del cervello dove avviene l'apprendimento e la memoria. Gli scienziati hanno esaminato come sono trasmesse le informazioni dalle sinapsi (il punto in cui i neuroni si connettono e comunicano tra loro) al nucleo delle cellule neuronali dell'ippocampo.

Sui topi di laboratorio, i ricercatori hanno scoperto che la proteina CRTC1 migliora la memoria controllando l'espressione genica, un processo che permette alla cellula di rispondere ai cambiamenti dell'ambiente all'interno del corpo e agisce sia come interruttore on/off per controllare la produzione di proteine, sia i livelli ai quali vengono rilasciate. "Potenzialmente questo potrebbe aiutare con la memoria nel cervello umano", ha detto Shumyatsky. "Abbiamo scoperto che più a lungo la CRTC1 rimane nel cervello del topo, più forte è la memoria".

[...] La ricerca ha anche scoperto che la proteina CRTC1 attiva il gene FGF1 che controlla le funzioni, la crescita e la sopravvivenza di cellule cerebrali essenziali ed è importante per il mantenimento, la riparazione e la rigenerazione dei tessuti. Anche questa attivazione lega l'intensità dell'apprendimento a una forza migliore della memoria.

Anche se il declino della memoria fa parte del normale processo di invecchiamento, esso si manifesta più seriamente in chi ha malattie neurodegenerative come l'Alzheimer. Questo, in parte, è dovuto ad un guasto delle reti di comunicazione del cervello che sono fondamentali per la funzione cognitiva.

Lo studio della Rutgers è importante per la ricerca che viene fatta nella perdita di memoria legata all'età e nelle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, perché non è stato ancora identificato alcun deficit biologico consistente come bersaglio per il trattamento. Altri scienziati, come Shumyatsky, ritengono che solo capendo i meccanismi molecolari nel cervello si potranno trovare trattamenti più efficaci per l'uomo.

"Il processo di memoria è molto simile tra umani e topi", ha detto Shumyatsky "Il nostro gruppo sta svelando meccanismi molecolari che mantengono e migliorano la memoria, e la nostra ricerca ci dice che ci sono diverse risposte per controllarla e migliorarla".