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Blocco dell'enzima che scatena l'infiammazione potrà ridurre effetti dell'Alzheimer
L'infiammazione è una parte del processo di guarigione naturale del corpo, ma, quando diventa cronica, può portare al cancro, all'Alzheimer e ad altre condizioni. Gli inflammasomi - macchine molecolari a base di proteine - innescano l'infiammazione in risposta a diversi segnali generati da stress cellulare, danno tissutale o organismi infettivi.
In uno studio pubblicato online il 25 luglio su Nature, ricercatori della University of California di San Diego hanno identificato un percorso di segnalazione che attiva l'inflammasoma NLRP3, implicato in diversi disordini infiammatori cronici gravi.
"È ovvio da tempo che, quando disponibili, i farmaci che disattivano l'inflammasoma NLRP3, ma non altri inflammasomi, potranno essere molto utili per il trattamento di vari disturbi infiammatori, dall'osteoartrite, all'Alzheimer, al cancro", ha detto Zhenyu Zhong PhD, primo autore e ricercatore postdottorato della UC San Diego. "Fino ad ora, non avevamo capito chiaramente come lo stress ambientale e le lesioni tissutali attivano l'inflammasoma NLRP3 e, senza tale conoscenza, era impossibile progettare razionalmente inibitori specifici dell'inflammasoma NLRP3".
L'«interleuchina 1β» (IL-1β) è una citochina infiammatoria, un ormone responsabile degli effetti benefici e avversi dell'infiammazione. Di norma la IL-1β viene prodotta in quantità molto basse, ma tale produzione aumenta molto in risposta a lesioni, stress ambientale, infezione o infiammazione cronica.
La produzione e la secrezione di IL-1β sono regolate da inflammasomi. Oltre a un enzima chiamato «caspase-1», gli inflammasomi contengono proteine sensori che rispondono a diversi segnali generati da stress cellulare, lesioni tissutali o organismi infettivi.
Uno dei sensori più importanti e versatili è NLRP3, che induce l'attivazione dell'inflammasoma e della produzione di IL-1β in risposta a lesioni tissutali o a diverse microparticelle, compresi l'amianto e la polvere di silice. Gli attivatori NLRP3 includono i microcristalli di colesterolo o acido urico, che attivano rispettivamente l'infiammazione associata all'aterosclerosi o alla gotta.
Lavorando con Michael Karin PhD, Distinguished Professor di Farmacologia e Patologia, Zhong e colleghi descrivono il ruolo fondamentale dell'enzima «citosina monofosfatasi chinasi 2» (CMPK2) nell'attivare la produzione di NLRP3 e IL-1β e successivamente nei disturbi infiammatori cronici. Il CMPK2 appartiene a una famiglia di enzimi denominati «chinasi nucleotidi», alcuni dei quali sono già stati puntati con successo dall'industria farmaceutica.
"È prevedibile che inibitori specifici del CMPK2 possano essere sviluppati facilmente e rapidamente", ha detto Karin, l'autore senior. "Una volta disponibili, tali composti possono fornirci nuovi trattamenti per molte malattie diverse non trattabili e comuni, tra cui l'osteoartrite, l'Alzheimer e il cancro ai polmoni".
Secondo Karin, nella gotta e nell'osteoartrite gli inibitori del CMPK2 potrebbero ridurre l'infiammazione, il dolore e il danno tissutale. Nell'Alzheimer e nel Parkinson, possono rallentare la progressione e la perdita della funzione cognitiva.
Uno studio recente, non collegato, ha dimostrato che la somministrazione di un anticorpo che punta la IL-1β riduce la probabilità di un secondo infarto cardiaco in pazienti che hanno già subito un attacco cardiaco. Ulteriori analisi dei dati hanno rilevato che ha avuto un effetto positivo ancora maggiore nei pazienti con cancro ai polmoni, ha detto Karin.
"A differenza dell'anticorpo IL-1β, che blocca la IL-1β prodotta in risposta a infezioni batteriche, l'inibitore CMPK2 potrà prevenire solo l'induzione di IL-1β in risposta a lesioni tissutali o micro particelle", ha detto Karin.
Fonte: University of California San Diego (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Zhenyu Zhong, Shuang Liang, Elsa Sanchez-Lopez, Feng He, Shabnam Shalapour, Xue-jia Lin, Jerry Wong, Siyuan Ding, Ekihiro Seki, Bernd Schnabl, Andrea L. Hevener, Harry B. Greenberg, Tatiana Kisseleva & Michael Karin. New mitochondrial DNA synthesis enables NLRP3 inflammasome activation. Nature, 25 July 2018 DOI: 10.1038/s41586-018-0372-z
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