Associazione Alzheimer ONLUS

NewsletterLogo
Con l'iscrizione alla newsletter ricevi aggiornamenti giornalieri o settimanali sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.

    Iscriviti   


captcha 

Ricerche

L'amiloide, così incompreso e accusato, aiuta invece a memorizzare i ricordi

atomic structure of orb2 amyloidLa struttura atomica dell'amiloide Orb2 biochimicamente attiva rivela la simmetria elicoidale tre volte impilata del nucleo del filamento. Nel riquadro: ricostruzione del nucleo filamentoso dell'amiloide Orb2 generata con la microscopia crioelettronica combinata con l'elaborazione delle immagini (Fonte: Si Lab)

Per la prima volta, gli scienziati dello Stowers Institute for Medical Research e i loro collaboratori hanno descritto a risoluzione atomica la struttura di un amiloide neuronale funzionante, di provenienza endogena.


L'amiloide è composto da Orb2 auto-aggregata, la versione del moscerino della frutta della proteina 'elemento vincolante poliadenilazione citoplasmatica' (CPEB, cytoplasmic polyadenylation element-binding) che lega il mRNA, collegata alla memoria a lungo termine. I risultati di questo lavoro, pubblicato il 13 Marzo 2020 su Science, hanno alcune implicazioni molto interessanti.


“Abbiamo pensato che il modo usuale in cui sorgono gli amiloidi è quando una proteina, diventata nociva per qualche ragione o che si è mal ripiegata, induce la formazione di amiloide in un processo stocastico, non regolato”, spiega Kausik Si PhD, ricercatore dello Stowers e direttore scientifico associato. “Abbiamo scoperto, invece, che gli amiloidi possono formarsi in un momento molto specifico, in una cellula molto specifica, in un modo molto specifico”.


Gli amiloidi sono generalmente conosciuti nel contesto dei loro stati neurotossici o degenerativi associati. Nel caso di Alzheimer, Parkinson, corea di Huntington e Creutzfeldt-Jakob, le proteine si ​​aggregano in modo aberrante per formare depositi insolubili stabili, che devastano il sistema nervoso.


Tuttavia, mentre studiavano nel 2003 il CPEB nella lumaca di mare Aplysia californica, Si e il suo mentore al momento Eric Kandel MD, hanno scoperto nel sistema nervoso l'esistenza di un amiloide con funzioni adattive. Con studi successivi su topi e moscerini della frutta Drosophila melanogaster, Si e altri hanno dimostrato che, in realtà, le caratteristiche uniche delle proteine ​​auto-aggregate CPEB e Orb2 (amiloidi), erano essenziali per il corretto funzionamento a livello delle sinapsi.


Questi studi hanno indicato che CPEB / Orb2 esistono in diversi stati funzionali e strutturali nel cervello. La forma primaria è un monomero che reprime la traslazione alle sinapsi, ma mentre si forma la memoria, questi monomeri si auto-assemblano in aggregati biochimicamente attivi che promuovono la traslazione sinaptica. Questa transizione è necessaria per la persistenza della memoria.


“Hanno postulato la probabile importanza dello stato dell'amiloide, ma fino a questo lavoro attuale, non era stato dimostrato definitivamente che lo stato fisico della proteina è un amiloide”, spiega Ruben Hervas PhD, primo autore della ricerca e associato di ricerca nel laboratorio di Si, che ha studiato gli amiloidi che causano malattie durante la specializzazione. “Volevo applicare la mia formazione biofisica per studiare le caratteristiche strutturali di altre proteine ​​che formano amiloidi, quelli buoni”.


Dopo che Hervas è entrato nel laboratorio nel 2016, lui e Si hanno concordato fin da subito che il modo migliore per studiare la struttura dell'Orb2 era usare la proteina da una fonte endogena (molti moscerini della frutta), piuttosto che l'Orb2 ricombinante estratta dai batteri, anche se sarebbe stato molto più difficile.


L'Orb2 ricombinante, a differenza dell'Orb2 endogena, non è biochimicamente attiva, spiega Hervas. “L'ambiente originale, il sistema nervoso, è importante per conservare la conformazione attiva della proteina, così come le sue proprietà più interessanti, relative alla sua capacità di auto-aggregarsi e formare una struttura amiloide biochimicamente attiva legata alla memoria”.


Hervas e la squadra hanno avuto di fronte un ulteriore ostacolo. “Poiché la proteina è così grande, circa 700 aminoacidi, non è facile da cristallizzare. Ad esempio, le strutture amiloidi risolte dalla cristallografia a raggi X finora hanno usato solo peptidi composti da pochi amminoacidi". Perciò, continua Hervas, “è stata la microscopia crio-elettronica (EM) a offrirci l'opportunità di risolvere questo tipo di struttura”.


Nel lavoro attuale, Hervas e colleghi hanno purificato Orb2 da circa tre milioni di Drosophila adulti. In questi campioni, l'Orb2 esisteva come monomeri, oligomeri o filamenti auto-aggregati (amiloidi). I ricercatori hanno prima confermato che i filamenti Orb2 erano capaci di avviare l'ulteriore formazione di filamenti, e che le forme di Orb2 purificate erano biochimicamente attive, cioè in grado di reprimere la traslazione proteica nello stato monomerico, e capaci di attivare la traslazione proteica ​​negli stati oligomerici e di filamento.


I loro sforzi erculei hanno pagato. Con la Cryo-EM e campioni con oltre il 97% di purezza, Hervas e colleghi sono riusciti a risolvere la struttura dell'Orb2 endogena dei Drosophila ad una risoluzione di 2.6-angstrom. Essi hanno scoperto che l'Orb2 endogena forma filamenti amiloidi a triplice simmetria lunghi circa 75 nanometri. Hanno confermato che l'Orb2 si aggrega in strutture amiloidi cross-beta e hanno scoperto che il ripiegamento a forcina dei suoi nuclei di protofilamento, composti da 31 amminoacidi, si impacchettano tramite interfacce idrofili.


Questo lavoro ha anche fornito una risposta parziale a una domanda molto importante: come è possibile che gli amiloidi di una proteina neuronale aiutino a immagazzinare la memoria, quando gli amiloidi, in generale, sono associati alla perdita di memoria? Nel loro documento, gli autori hanno concluso che a differenza del nucleo idrofobico degli amiloidi patogeni, il nucleo idrofilo dei filamenti Orb2 suggerisce che alcuni amiloidi neuronali potrebbero essere un substrato stabile e regolabile della memoria.


“Questa scoperta cambia il modo in cui pensiamo al ripiegamento e all'assemblaggio delle proteine”, dice Si. “Il nostro modo di pensare la biologia ora è: hai un gene, produci una stringa di aminoacidi, e una volta che viene prodotto un polipeptide, è programmato per entrare in una conformazione perché c'è una funzione specifica collegata ad esso. Se c'è una deviazione da quella strada, c'è un sistema per rimuoverlo. Ma questo lavoro suggerisce che a volte una cellula permette alla stessa proteina di formarsi in una conformazione completamente diversa. Come lo fa? Quando lo fa?”


La flessibilità conformazionale di alcune proteine ​​apre la possibilità che una proteina possa avere più di una funzione a seconda dello stato conformazionale, un fenomeno che Si e i suoi colleghi di laboratorio vorrebbero studiare in seguito.


Anche se i test di memoria nei Drosophila sono informativi, Hervas e colleghi in seguito vorrebbero capire se tali amiloidi funzionali esistono anche nel sistema nervoso dei topi e degli esseri umani, in particolare perché il sistema nervoso degli esseri umani è particolarmente suscettibile alle malattie basate su amiloidi. Ci sono quattro isoforme di CPEB, ognuna con diverse varianti, nei topi e nell'uomo, spiega Hervas:

“Alcune isoforme specifiche nei topi sono importanti anche per il consolidamento della memoria, e queste sono quasi identiche, nella sequenza proteica, alle corrispondenti isoforme umane. Stiamo iniziando a lavorare con proteine ​​CPEB estratte dal lobo temporale mediale umano, una struttura in cui risiede la memoria duratura. Intendiamo risolvere la struttura, e quindi potenzialmente effettuare la connessione tra la memoria e la struttura delle proteine ​​usando topi modello“.


“Il cervello è uno dei sistemi che si sono evoluti e diversificati di più quando gli organismi sono diventati più complessi”, riflette Si. “Ma se guardi al numero di proteine ​​coinvolte, quello in realtà non è cambiato drasticamente. Una possibilità è che i sistemi biologici più complessi usino questo spazio conformazionale per creare più funzioni. Invece di creare nuove proteine, il semplice cambio di forma potrebbe creare una nuova funzione“.

 

 

 


Fonte: Stowers Institute for Medical Research (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Ruben Hervas, Michael Rau, Younshim Park, Wenjuan Zhang, Alexey Murzin, James Fitzpatrick, Sjors Scheres, Kausik Si. Cryo-EM structure of a neuronal functional amyloid implicated in memory persistence in Drosophila. Science, 13 Mar 2020, DOI

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non rappresenta necessariamente l'opinione dell'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X ma solo quella dell'autore citato come "Fonte". I siti terzi raggiungibili da eventuali collegamenti contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.


 

Informazione pubblicitaria

Notizie da non perdere

Orienteering: un modo per addestrare il cervello e contrastare il declino cogn…

27.01.2023

Lo sport dell'orienteering (orientamento), che attinge dall'atletica, dalle cap...

Effetti della carenza di colina sulla salute neurologica e dell'intero si…

23.01.2023

Assorbire colina a sufficienza dall'alimentazione è cruciale per proteggere il corpo e il cervello ...

Scoperta ulteriore 'barriera' anatomica che difende e monitora il ce…

11.01.2023

Dalla complessità delle reti neurali, alle funzioni e strutture biologiche di base, il ...

L'invecchiamento è guidato da geni sbilanciati

21.12.2022

Il meccanismo appena scoperto è presente in vari tipi di animali, compresi gli esseri umani.

Goccioline liquide dense come computer cellulari: nuova teoria sulla causa del…

22.09.2022

Un campo emergente è capire come gruppi di molecole si condensano insieme all'interno d...

'Ingorgo' di proteine nei neuroni legato alla neurodegenerazione

12.09.2022

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'EPFL rivela che un complesso proteico malfunzionante pu...

Scoperto un fattore importante che contribuisce all'Alzheimer

22.08.2022

Una ricerca guidata dai dott. Yuhai Zhao e Walter Lukiw della Luisiana State University ...

Dare un senso alla relazione obesità-demenza

2.08.2022

Questo articolo farà capire al lettore perché l'obesità a volte può aumentare il ris...

Svolta per l'Alzheimer? Confermato collegamento genetico con i disturbi i…

26.07.2022

Uno studio eseguito in Australia alla Edith Cowan University (ECU) ha confermato il legame tra Alzhe...

Studio rivela dove vengono memorizzati i frammenti di memoria

22.07.2022

Un momento indimenticabile in un ristorante può non essere esclusivamente il cibo. Gli ...

A 18 come a 80 anni, lo stile di vita è più importante dell'età per il…

22.07.2022

Gli individui senza fattori di rischio per la demenza, come fumo, diabete o perdita dell...

Le donne possono vivere meglio con una dieta migliore

22.07.2022

Mangiare frutta e verdura di colori più brillanti può aiutare i problemi di salute delle donne. <...

Il ciclo dell'urea astrocitica nel cervello controlla la lesione della me…

30.06.2022

Nuove scoperte rivelano che il ciclo dell'urea negli astrociti lega l'accumulo di amiloide-beta e la...

Aumentano le evidenze di origini alternative delle placche di Alzheimer

13.06.2022

I risultati di uno studio potrebbero spiegare perché i farmaci progettati per rimuovere i depositi ...

La scoperta del punto di svolta nell'Alzheimer può migliorare i test di …

20.05.2022

 Intervista al neurologo William Seeley della Università della California di San Francisco

Perché il diabete tipo 2 è un rischio importante per lo sviluppo dell'A…

24.03.2022

Uno studio dell'Università di Osaka suggerisce un possibile meccanismo che collega il diabete all'A...

Identificazione dei primi segnali dell'Alzheimer

7.03.2022

Un team multidisciplinare di ricerca, composto da ricercatori del progetto ARAMIS, dell...

Nuovo metodo di selezione farmaci spiega perché quelli di Alzheimer falliscon…

31.01.2022

Analizzando i meccanismi di malattia nei neuroni umani, dei ricercatori dell'Università de...

Perché dimentichiamo? Nuova teoria propone che 'dimenticare' è in …

17.01.2022

Mentre viviamo creiamo innumerevoli ricordi, ma molti di questi li dimentichiamo. Come m...

Studio cinese: 'Metti spezie nel tuo cibo per tenere a bada l'Alzhei…

13.01.2022

Proprio come 'una mela al giorno toglie il medico di torno', sono ben noti i benefici di...

Meccanismo neuroprotettivo alterato dai geni di rischio dell'Alzheimer

11.01.2022

Il cervello ha un meccanismo naturale di protezione contro il morbo di Alzheimer (MA), e...

È lo scopo o il piacere la chiave della felicità mentre invecchiamo?

19.11.2021

I benefici di avere un senso di scopo nella vita sono davvero incredibili. Le persone co...

Cerca il tuo sonno ideale: troppo e troppo poco legati al declino cognitivo

28.10.2021

Come tante altre cose buone della vita, il sonno fa meglio se è moderato. Uno studio pl...

Il cammino può invertire l'invecchiamento del cervello?

2.09.2021

Il cervello è costituito principalmente da due tipi di sostanze: materia grigia e bianc...

L'Alzheimer inizia all'interno delle cellule nervose?

25.08.2021

Uno studio sperimentale eseguito alla Lund University in Svezia ha rivelato che la prote...

Pensaci: tenere attivo il cervello può ritardare l'Alzheimer di 5 anni

21.07.2021

Mantenere il cervello attivo in vecchiaia è sempre stata un'idea intelligente, ma un nu...

Interleuchina3: la molecola di segnalazione che può prevenire l'Alzheime…

20.07.2021

Una nuova ricerca su esseri umani e topi ha identificato una particolare molecola di seg...

Scoperta inaspettata: proteine infiammatorie possono rallentare il declino cog…

5.07.2021

Finora la ricerca aveva collegato l'infiammazione al morbo di Alzheimer (MA), però scie...

Puoi distinguere il delirium dalla demenza? È solo questione di tempi

17.06.2021

Quante volte hai sentito qualcuno esclamare "Tu deliri!" o "Sei un demente!", nell'incre...

Livelli di ossigeno nel sangue potrebbero spiegare perché la perdita di memor…

9.06.2021

Per la prima volta al mondo, scienziati dell'Università del Sussex hanno registrato i l...

Dosi basse di radiazioni possono migliorare la qualità di vita nell'Alzh…

6.05.2021

Individui con morbo di Alzheimer (MA) grave hanno mostrato notevoli miglioramenti nel co...

L'Alzheimer è composto da quattro sottotipi distinti

4.05.2021

Il morbo di Alzheimer (MA) è caratterizzato dall'accumulo anomale e dalla diffusione de...

Un nuovo modello per l'Alzheimer: fenotipi di minaccia, stati di difesa e…

23.04.2021

Che dire se avessimo concettualizzato erroneamente, o almeno in modo incompleto, il morb...

Nuovo sensore nel cervello offre risposte all'Alzheimer

12.03.2021

Scienziati della Università della Virginia (UVA) hanno sviluppato uno strumento per mon...

Nuova teoria sulla formazione dei ricordi nel cervello

9.03.2021

Una ricerca eseguita all'Università del Kent ha portato allo sviluppo della teoria Mesh...

Nuovo farmaco previene le placche amiloidi, un segno specifico di Alzheimer

8.03.2021

Le placche di amiloide sono caratteristiche patologiche del morbo di Alzheimer (MA): son...

Variante della proteina che causa l'Alzheimer protegge dalla malattia

15.02.2021

Le scoperte di un nuovo studio sul morbo di Alzheimer (MA), guidato da ricercatori dell...

Che speranza hai dopo la diagnosi di Alzheimer?

25.01.2021

Il morbo di Alzheimer (MA) è una malattia che cambia davvero la vita, non solo per la p...

Il gas da uova marce potrebbe proteggere dall'Alzheimer

15.01.2021

La reputazione dell'[[acido solfidrico]] (o idrogeno solforato), di solito considerato v...

4 Benefici segreti di un minuto di esercizio al giorno

29.12.2020

Conosci tutti gli effetti positivi dell'esercizio fisico sul tuo corpo e sulla tua mente...

Il ruolo sorprendente delle cellule immunitarie del cervello

21.12.2020

Una parte importante del sistema immunitario del cervello, le cellule chiamate microglia...

Come rimodellare con le arti l'assistenza alla demenza

14.12.2020

Da bambina, Anne Basting è andata a trovare la nonna nella casa di riposo. 'Impressionante' è l...

Rete nascosta di enzimi responsabile della perdita di sinapsi nell'Alzhei…

8.12.2020

Un nuovo studio sul morbo di Alzheimer (MA) eseguito da scienziati dello Scripps Researc...

La lunga strada verso la demenza inizia con piccoli 'semi' di aggreg…

20.11.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) si sviluppa nel corso di decenni. Inizia con una reazione a c...

Come vivere in modo sicuro con la demenza a casa tua

12.11.2020

C'è un malinteso comune che la persona con una diagnosi di demenza perde la sua indipen...

LipiDiDiet trova effetti ampi e duraturi da intervento nutrizionale all'i…

9.11.2020

Attualmente non esiste una cura nota per la demenza, e le terapie farmacologiche esisten...

Paesi asiatici assistono gli anziani in modo diverso: ecco cosa possiamo impar…

28.10.2020

A differenza dei paesi occidentali, le culture tradizionali asiatiche mettono un forte a...

Fruttosio prodotto nel cervello può essere un meccanismo che guida l'Alz…

29.09.2020

Una nuova ricerca rilasciata dalla University of Colorado propone che il morbo di Alzhei...

Proteine grumose induriscono i capillari del cervello: nuovo fattore di rischi…

11.09.2020

I depositi di una proteina chiamata 'Medin', che è presente in quasi tutti gli anziani...

Come dormiamo oggi può prevedere quando inizia l'Alzheimer

8.09.2020

Cosa faresti se sapessi quanto tempo hai prima che insorga il morbo di Alzheimer (MA)? N...

IFITM3: la proteina all'origine della formazione di placche nell'Alz…

4.09.2020

Il morbo di Alzheimer (MA) è una malattia neurodegenerativa caratterizzata dall'accumul...

Perché le cadute sono così comuni nell'Alzheimer e nelle altre demenze?

4.09.2020

Le cadute hanno cause mediche o ambientali

Una volta che si considerano tutte le divers...

Laser a infrarossi distrugge le placche di amiloide nell'Alzheimer

7.08.2020

L'aggregazione di proteine ​​in strutture chiamate 'placche amiloidi' è una caratte...

Perché è importante la diagnosi precoce di demenza?

31.07.2020

Vedere problemi di memoria nel tuo caro anziano può essere davvero spaventoso. Magari n...

Tre modi per smettere di preoccuparti

29.07.2020

Sai di essere una persona apprensiva se ti identifichi con Flounder in La Sirenetta<...

I dieci fattori legati a un aumento del rischio di Alzheimer

27.07.2020

Anche se non c'è ancora alcuna cura, i ricercatori stanno continuando a migliorare la c...

Smetti di chiederti se sei un bravo caregiver

3.07.2020

Amare e prendersi cura di qualcuno con demenza può essere difficile. Forse, è una dell...

Un singolo trattamento genera nuovi neuroni, elimina neurodegenerazione nei to…

1.07.2020

Xiang-Dong Fu PhD, non è mai stato così entusiasta di qualcosa in tutta la sua carrier...

Relazioni personali ricche migliorano il funzionamento del cervello

22.06.2020

Come interagiscono gli individui, come si percepiscono uno con l'altro, e i pensieri e i...

Identificata nuova forma di Alzheimer ad esordio molto precoce

16.06.2020

Ricercatori della Mayo Clinic hanno definito una forma di morbo di Alzheimer (MA) che co...

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.