Ricerche

I mitocondri, i piccoli organelli senza i quali il nostro corpo sarebbe senza energia, stanno gradualmente rivelando i loro misteri. In un nuovo studio pubblicato su Nature Neuroscience, ricercatori di Inserm e dell'Università di Bordeaux, in collaborazione con colleghi dell'Université de Moncton in Canada, sono riusciti per la prima volta a stabilire un legame causale tra la disfunzione mitocondriale e i sintomi cognitivi associati alle malattie neurodegenerative.

Grazie alla creazione di uno strumento specifico e senza precedenti, sono riusciti ad aumentare l'attività mitocondriale negli animali modello di malattie neurodegenerative, in cui hanno osservato un miglioramento dei sintomi del deficit di memoria. Sebbene questi siano solo risultati preliminari, aprono la porta a considerare i mitocondri come un nuovo bersaglio terapeutico.

Il mitocondrio è un piccolo organello intracellulare che fornisce l'energia necessaria al funzionamento corretto della cellula. Il cervello è uno degli organi che richiedono più energia e i neuroni si basano sull'energia prodotta dai mitocondri per comunicare tra loro. In effetti, quando l'attività mitocondriale è compromessa, i neuroni non hanno l'energia necessaria per funzionare correttamente.

Le malattie neurodegenerative sono caratterizzate da una progressiva compromissione delle funzioni neuronali che portano alla morte delle cellule cerebrali. Nel morbo di Alzheimer (MA), ad esempio, si è osservato che la degenerazione neuronale, che precede la morte cellulare, è accompagnata da un'attività mitocondriale compromessa. Tuttavia, a causa della mancanza di strumenti adeguati, è stato finora difficile determinare se le alterazioni mitocondriali hanno un ruolo causale in queste condizioni o sono semplicemente una conseguenza del processo patofisiologico.

In questo nuovo studio, i ricercatori hanno sviluppato per la prima volta uno strumento che consente di stimolare temporaneamente l'attività mitocondriale. Hanno ipotizzato che, se questa stimolazione avesse portato a un miglioramento dei sintomi negli animali, ciò avrebbe implicato che la compromissione dell'attività mitocondriale precede la perdita di neuroni nel contesto di una malattia neurodegenerativa.

In studi precedenti, i team di ricerca avevano già descritto il ruolo specifico delle proteine G [1] nella modulazione dell'attività mitocondriale nel cervello. In questa ricerca, i ricercatori sono riusciti a generare un recettore artificiale, chiamato mitoDREADD-Gs, in grado di attivare le proteine G direttamente nei mitocondri, stimolando così la loro attività. La stimolazione dal mitoDREADD-Gs nel cervello ha portato alla normalizzazione sia dell'attività mitocondriale che delle prestazioni della memoria dei topi modello di demenza.

"Questo lavoro è il primo a stabilire un legame causa-effetto tra disfunzione mitocondriale e sintomi delle malattie neurodegenerative, e suggerendo che l'attività mitocondriale compromessa potrebbe essere all'origine dell'insorgenza della degenerazione neuronale", spiega Giovanni Marsicano, direttore della ricerca Inserm e coautore senior dello studio. 

"Questi risultati dovranno essere ampliati, ma ci permettono di comprendere meglio l'importante ruolo dei mitocondri nel corretto funzionamento del cervello. Alla fine, lo strumento che abbiamo sviluppato potrebbe aiutarci a identificare i meccanismi molecolari e cellulari responsabili della demenza e facilitare lo sviluppo di obiettivi terapeutici efficaci", spiega Étienne Hébert Chatelain, professore all'Università di Moncton e coautore senior dello studio.

"Il nostro lavoro ora ci porta a tentare di misurare gli effetti della stimolazione continua dell'attività mitocondriale per vedere se influisce sui sintomi delle malattie neurodegenerative e, infine, ritarda la perdita neuronale o addirittura la impedisce se l'attività mitocondriale viene ripristinata", ha aggiunto Luigi Bellocchio, ricercatore Inserm e coautore senior dello studio.

[1] Le proteine G hanno il ruolo specifico di consentire il trasferimento di informazioni all'interno delle cellule.