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Svelato nuovo meccanismo di morte cellulare nelle neurodegenerazioni
A sinistra, in rosso e blu, cellule cerebrali di topi sani con nucleo normale. Il nucleo è l'organello centrale (arancione) in cui sono conservate tutte le istruzioni genetiche affinché le cellule rimangano sane. Nelle due immagini centrali si vedono cellule cerebrali di topi malati, che hanno diverse strutture gialle, dimostrando che i frammenti del nucleo sono digeriti dalle macchine dell'autofagia, gli autofagosomi (verde). Di norma gli autofagosomi rimuovono le tossine, ma qui stanno digerendo il proprio nucleo, che alla fine porterà all'auto-distruzione (ultima immagine).I ricercatori del King's College di Londra hanno scoperto nuovi meccanismi di morte cellulare, che possono essere coinvolti in disturbi neurodegenerativi debilitanti, come l'Alzheimer e il Parkinson.
Questa nuova ricerca, pubblicata ieri su Current Biology, potrebbe portare a nuovi approcci terapeutici per trattare o ritardare la progressione di condizioni neurodegenerative che sono attualmente incurabili, se i risultati saranno approfonditi.
Molti trattamenti attuali per le condizioni neurodegenerative mirano effettivamente a migliorare la pulitura delle cellule [dai rifiuti], che può peggiorare piuttosto che migliorare i sintomi neurodegenerativi, rendendo urgenti e necessarie nuove strategie terapeutiche.
Le condizioni neurodegenerative sono caratterizzate da una perdita progressiva della funzione cerebrale, così che i pazienti iniziano a perdere il controllo del movimento, dell'equilibrio, della memoria e della parola - in modo simile a quanto accade quando le persone hanno una forte intossicazione alcolica. Tuttavia, non sappiamo al momento come o perché queste cellule cerebrali perdono la loro funzione, in particolare nella fase terminale di queste malattie.
Usando due modelli animali di un disturbo neurologico degenerativo, i ricercatori sono riusciti a trovare un processo disfunzionale simile che si verifica nei moscerini della frutta e nei topi, così come nelle cellule umane, il che significa che i loro risultati saranno probabilmente replicati nel cervello umano.
In particolare, hanno scoperto che in questa condizione le cellule nervose in alcune aree del cervello entrano in stallo e non sono più in grado di rimuovere le tossine o le cellule cerebrali vecchie e disfunzionali, un processo naturale chiamato 'autofagia'. L'autofagia è essenzialmente il modo in cui il cervello scompone i rifiuti cellulari in componenti elementari, che vengono poi riciclati e utilizzati per costruire e rinnovare le cellule cerebrali.
Lo stallo persistente nell'autofagia significa che le cellule nervose non sono in grado di 'pulire' il cervello e questo si traduce in un accumulo di tossine. Essenzialmente le cellule diventano confuse e iniziano a buttare fuori componenti interne essenziali, piuttosto che rifiuti, portando a una perdita di funzione e alla fine alla loro morte.
Questa nuova visione di come le cellule nervose potrebbero morire di auto-ingestione ha implicazioni importanti per approcci terapeutici mirati all'autofagia. Mentre i trattamenti attuali mirano a migliorare la pulitura cellulare, in questo studio gli autori sono riusciti a interrompere specifici processi che interferiscono con la pulitura cellulare.
La dott.ssa Olga Baron, prima autrice, dell'Istituto di Psichiatria, Psicologia e Neuroscienze del King's College di Londra, ha dichiarato: "Studi come il nostro, che studiano condizioni genetiche rare, possono essere molto potenti nel trovare nuovi meccanismi. Al momento stiamo valutando se possiamo replicare gli stessi risultati per altri disturbi nei quali l'autofagia ha dimostrato di funzionare male, come nell'Alzheimer e nella malattia del motoneurone (sclerosi laterale amiotrofica, o SLA, o malattia di Lou Gehrig o malattia di Charcot)".
Il dott. Manolis Fanto, del King's College di Londra, autore senior dello studio ha dichiarato: "L'autofagia è importante per tutte le condizioni neurologiche degenerative, e quello che emerge dal nostro studio è come il blocco dell'autofagia uccide le cellule nervose in un modo nuovo, non descritto in precedenza".
Fonte: King's College London (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Olga Baron, Adel Boudi, Catarina Dias, Michael Schilling, Anna Nölle, Gema Vizcay-Barrena, Ivan Rattray, Heinz Jungbluth, Wiep Scheper, Roland A. Fleck, Gillian P. Bates, Manolis Fanto. Stall in Canonical Autophagy-Lysosome Pathways Prompts Nucleophagy-Based Nuclear Breakdown in Neurodegeneration. Current Biology, November 2017 DOI: 10.1016/j.cub.2017.10.054
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