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Ripristino dell'equilibrio epigenetico riporta la memoria ai moscerini con Alzheimer
Ricercatori della Drexel University hanno invertito i sintomi del morbo di Alzheimer (MA) nei moscerini della frutta, ripristinando l'equilibrio tra due enzimi epigenetici che regolano l'espressione genica.
All'inizio della progressione del MA, il deterioramento cognitivo (come le difficoltà con l'apprendimento e la memoria) può essere legato alla presenza di livelli elevati dell'enzima HDAC2, che aiuta a controllare come vengono espressi i geni legati all'apprendimento e alla memoria. Sembra che quando l'HDAC2 travolge l'enzima con cui è accoppiato (Tip60 HAT), i geni vengono repressi e insorgono problemi con la neuroplasticità - la capacità del cervello di adattarsi a nuovi stimoli o di richiamare le reazioni agli stimoli che ha già incontrato.
Ma un gruppo di ricerca guidato da Priyalakshmi Panikker, studentessa di dottorato, e Felice Elefant PhD, prof.ssa associata, entrambe della Drexel, hanno eseguito test sui moscerini e hanno scoperto che, quando aggiungevano un Tip60 extra nel cervello degli animali con sintomi simili al MA, si ripristinava l'equilibrio tra gli enzimi. Quando è tornato quell'equilibrio, i comportamenti del team hanno capito che i moscerini potevano apprendere e ricordare di nuovo.
"I nostri risultati sostengono fortemente il concetto di esplorare l'efficacia di specifici attivatori del Tip60 HAT, così come di identificare e manipolare ulteriormente i geni target Tip60 sregolati", ha detto la Elefant.
Elefant, Panikker e il loro team - le cui scoperte sono pubblicate sul Journal of Neuroscience - hanno analizzato il modo in cui il MA colpisce i moscerini all'inizio del loro sviluppo, durante le fasi larvali, per cogliere ciò che potrebbe accadere nel MA ben prima che si manifestino i sintomi.
"Molti ricercatori che studiano il MA usano campioni post mortem umani e, quindi, non possono vedere cosa accade durante l'inizio della neurodegenerazione, compreso se possiamo correggere ciò che sta accadendo durante questi primi stadi", ha detto la Elefant.
Per lo studio, è stato insegnato ai moscerini ad associare un certo odore al saccarosio, lo zucchero da tavola, che mangiano i moscerini ed è un rinforzo positivo. Dopo essere stati esposti all'odore, insieme allo zucchero, le mosche hanno imparato a muoversi verso il profumo anche senza che ci fosse lo zucchero.
Al contrario, i moscerini modelli del MA non hanno mostrato differenze nella loro reazione all'odore a cui erano stati precedentemente sottoposti. Ciò ha dimostrato che la loro capacità di apprendere e ricordare questa associazione è stata influenzata negativamente [dalla malattia].
Ma una volta che il Tip60 HAT è stato introdotto nel cervello, per correggere lo squilibrio identificato Tip60 HAT / HDAC2, questi moscerini hanno mostrato un tempo di reazione paragonabile a quelli senza la condizione di tipo MA. Ciò indica che hanno recuperato la loro capacità di apprendere e ricordare dopo che è stato reintrodotto il bilancio epigenetico.
Inoltre, quando i ricercatori hanno identificato un gruppo di geni correlati alla funzione cerebrale che era stata repressa nei moscerini - a causa dell'HDAC2 elevato - l'introduzione di livelli più alti di Tip60 nel cervello ha ripristinato la funzione regolare in 9 degli 11 geni testati.
I risultati ottenuti da Panikker ed Elefant sono incoraggianti. Sono necessari ulteriori test, ma l'obiettivo della Elefant è trovare nuove strade per la terapia genica: "Quando le persone invecchiano, hanno una perdita di memoria, ma non è perché ci sono mutazioni nei loro geni. È il modo in cui sono impacchettati. Sono distorti. E stiamo vedendo dei modi non invasivi per prevenire presto quel problema".
Fonte: Frank Otto in Drexel University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Priyalakshmi Panikker, Song-Jun Xu, Haolin Zhang, Jessica Sarthi, Mariah Beaver, Avni Sheth, Sunya Akhter, Felice Elefant. Restoring Tip60 HAT/HDAC2 Balance in the Neurodegenerative Brain Relieves Epigenetic Transcriptional Repression and Reinstates Cognition. The Journal of Neuroscience, 2018; 38 (19): 4569 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2840-17.2018
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