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Tossicità dei grovigli Tau dipende dai 'granuli di stress': opportunità di intervento?
In alto l'assone di un neurone sano con i microtubuli intatti stabilizzati dalla tau sana. In basso l'assone di un neurone malato con i microtubuli distrutti dai grovigli di proteina Tau fosforilata.
In un nuovo studio, i ricercatori della Boston University descrivono un modello unico della biologia del Morbo di Alzheimer (MA) che può portare a un approccio completamente nuovo per il trattamento della malattia. I risultati sono apparsi sulla rivista Nature Neuroscience.
L'MA è una delle principali cause di malattia degli anziani e comporta un enorme costo finanziario per il sistema sanitario. Gli scienziati sanno da tempo che due proteine (amiloide-ß e tau) si aggregano e si accumulano nel cervello dei malati di MA, e si ritiene che questo accumulo causi lesioni alle cellule nervose, provocando la demenza.
Il lavoro recente di questi ricercatori della BU ha dimostrato che l'aggregazione e l'accumulo di tau avviene come normale risposta allo stress, producendo complessi RNA / proteine chiamati «granuli di stress», che riflettono la necessità del cervello di produrre proteine protettive. La persistenza di questa 'risposta allo stress' porta a uno stress eccessivo, all'accumulo di granuli di stress patologici e all'accumulo di tau aggregato, che causa lesioni alle cellule nervose e produce demenza.
Nel presente studio, i ricercatori usano questo nuovo modello e mostrano che la riduzione del livello delle proteine 'granuli da stress' fornisce una protezione forte, probabilmente riducendo i granuli di stress patologici persistenti e modificando il tipo di aggregazione della tau che si forma.
Il team ha ipotizzato che si potrebbe ritardare il processo patologico riducendo i granuli di stress e ridurre questa risposta persistente allo stress riducendo geneticamente la TIA1, che è una proteina necessaria per la formazione dei granuli di stress. La riduzione della TIA1 ha migliorato la salute delle cellule nervose e ha prodotto notevoli miglioramenti nella memoria e nell'aspettativa di vita in un modello sperimentale di MA.
Sebbene i modelli sperimentali avessero una memoria migliore e vita più lunga, il team ha osservato più aggregati di tau sotto forma di grovigli neurofibrillari. Per spiegare come questo potrebbe essere associato a un miglioramento, i ricercatori hanno esaminato il tipo di patologia tau e hanno dimostrato che ridurre la TIA1 ha drasticamente ridotto la quantità di piccoli grumi, che sono chiamati 'oligomeri tau' e sono particolarmente tossici.
"La riduzione della TIA1 ha cambiato l'accumulo di tau da grumi piccoli a grandi, diminuendo la quantità di grumi piccoli di tau e producendo un aumento proporzionale dei grandi grumi tau che generano grovigli neurofibrillari e sono meno tossici", ha detto l'autore senior Benjamin Wolozin MD/PhD, professore di farmacologia e terapie sperimentali alla BU. "Questa capacità che ha la riduzione della TIA1 di fornire protezione apre un nuovo capitolo nella nostra comprensione della biologia dell'MA e suggerisce anche nuovi percorsi per la farmacoterapia per questa malattia e altre tauopatie".
Fonte: Boston University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Daniel J. Apicco, Peter E. A. Ash, Brandon Maziuk, Chelsey LeBlang, Maria Medalla, Ali Al Abdullatif, Antonio Ferragud, Emily Botelho, Heather I. Ballance, Uma Dhawan, Samantha Boudeau, Anna Lourdes Cruz, Daniel Kashy, Aria Wong, Lisa R. Goldberg, Neema Yazdani, Cheng Zhang, Choong Y. Ung, Yorghos Tripodis, Nicholas M. Kanaan, Tsuneya Ikezu, Pietro Cottone, John Leszyk, Hu Li, Jennifer Luebke, Camron D. Bryant, Benjamin Wolozin. Reducing the RNA binding protein TIA1 protects against tau-mediated neurodegeneration in vivo. Nature Neuroscience, 2017; DOI: 10.1038/s41593-017-0022-z
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