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Sottoprodotto del processo di Alzheimer stimola la comunicazione tra neuroni
Nella sezione istologica dell'ippocampo, il rosso mostra APPsα nei corpi cellulari neuronali, il verde i processi dendritici delle cellule nervose. (Fonte: Max Richter, Müller research group)Un prodotto di scissione dell'APP, proteina di Alzheimer, stimola la comunicazione e la memoria delle cellule nervose.
Il frammento proteico, chiamato APPsα, ha proprietà neuroprotettive e agisce come molecola di segnalazione verso altre cellule nervose. Ma come influenza le funzioni cerebrali?
Un gruppo di ricerca internazionale guidato dal Prof. Dr Ulrike Müller dell'Università di Heidelberg ha acquisito nuove informazioni sul meccanismo molecolare che sta alla base delle sue funzioni fisiologiche. I ricercatori hanno scoperto un recettore dell'APPsα, che apre la strada a nuovi approcci terapeutici per l'Alzheimer.
Il morbo di Alzheimer (MA) è scatenato da aggregati proteici insolubili presenti sotto forma di depositi extracellulari nel cervello dei pazienti affetti da AD. Il componente principale è il peptide amiloide-β (Aβ), che danneggia e alla fine uccide le cellule nervose. Questo piccolo peptide è un prodotto di scissione di una proteina precursore sostanzialmente più grande, la proteina precursore dell'amiloide (APP).
Si riteneva che il MA fosse causato principalmente dalla sovrapproduzione del peptide amiloide-β. "Nuovi studi dimostrano, tuttavia, che i livelli di APPsα diminuiscono nel corso della malattia e l'APPsα funziona come antagonista dell'Aβ dannosa", spiega il prof. Müller. "Nel MA, c'è un'errata regolazione nella scissione dell'APP in cui viene prodotto troppo poco APPsα".
Per scoprire come l'APPsα neuroprotettiva influenza le funzioni cerebrali, è stato introdotto un frammento di proteina solubile APPsα, attraverso 'vettori' virali, nell'ippocampo di topi geneticamente modificati. L'ippocampo è una regione del cervello che è considerata cruciale per la formazione della memoria.
I ricercatori hanno dimostrato che l'APPsα aumenta il numero di contatti sinaptici tra le cellule nervose. "Questo è stato associato ad una comunicazione più efficiente delle cellule nervose e ad una migliore memoria nei test di apprendimento", afferma Ulrike Müller, professore di genomica funzionale dell'Istituto di Farmacia e Biotecnologia Molecolare dell'Università di Heidelberg.
Ulteriori esperimenti elettrofisiologici hanno rivelato che l'APPsα agisce come molecola di segnalazione sui contatti sinaptici di alcune cellule nervose. Questi contatti sinaptici usano il neurotrasmettitore acetilcolina, che è una delle molecole messaggere più importanti per la trasmissione di segnali tra le cellule nervose.
Il frammento proteico APPsα migliora la trasmissione del segnale dai recettori dell'acetilcolina e aumenta la loro ricettività naturale. Questa è la prima volta che i ricercatori hanno identificato un recettore dell'APPsα in un modello animale. "Questo apre la strada a nuove opzioni nella ricerca sull'Alzheimer, come l'aumento della quantità di APPsα nel cervello", afferma il Prof. Müller.
Fonte: Heidelberg University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: M.C. Richter, S. Ludewig, A. Winschel, T. Abel, C. Bold, L.R. Salzburger, S. Klein, K. Han, S. Weyer, A.K. Fritz, B. Laube, D.P. Wolfer, C.J. Buchholz, M. Korte and U.C. Müller: Distinct in vivo role of secreted APP ectodomain variants APPsα and APPsβ in regulation of spine density, synaptic plasticity, and cognition. EMBO Journal e98335 (16 April 2018), doi: 10.1093/mnras/stx3124
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