Dal trauma alla tau: lesione cerebrale legata a forma tossica della proteina

30 May 2013

Ricercatori del Medical Branch della University of Texas (UTMB) di Galveston hanno scoperto quello che potrebbe essere un meccanismo molecolare chiave dietro il danno permanente fatto dalla lesione cerebrale traumatica.

La scoperta riguarda la particolare forma di una proteina che i neuroscienziati chiamano tau, che è stata anche associata all'Alzheimer e ad altre malattie neurodegenerative.

In condizioni normali la tau è essenziale per la salute dei neuroni, ma nell'Alzheimer la proteina si aggrega in due forme anomale: i cosiddetti "grovigli neurofibrillari", e i gruppi di due, tre, quattro o più unità di tau, noti come "oligomeri".

I grovigli neurofibrillari non sono ritienuti nocivi, ma gli oligomeri tau sono tossici per le cellule nervose. Inoltre si pensa che abbiano una proprietà dannosa in più: quando entrano in contatto con le proteine tau sane, inducono anche loro ad aggregarsi in oligomeri, e così diffondono gli oligomeri tau tossici in altre parti del cervello.

Ora, in esperimenti con topi di laboratorio, usando nuovi anticorpi sviluppati all'UTMB, gli scienziati hanno scoperto che anche le lesioni cerebrali traumatiche generano oligomeri tau. Gli insiemi distruttivi di proteine si formano entro quattro ore dalla lesione e persistono per almeno due settimane, abbastanza a lungo da suggerire che possano contribuire al danno cerebrale permanente.

E' significativo che i topi usati negli esperimenti erano normali, a differenza di quelli geneticamente modificati impiegati nella maggior parte delle ricerche sulla tau. I risultati sono quindi probabilmente più rilevanti per le lesioni cerebrali traumatiche umane.

"Anche se si dà una certa attenzione alla formazione dei grovigli neurofibrillari dopo il danno cerebrale traumatico, siamo stati i primi a esaminare gli oligomeri tau, perché abbiamo un anticorpo che ci permette di separarli e vedere quanto del tau totale è costituito dalle specie tossiche", scrive Bridget Hawkins, autrice di un documento sulla ricerca attualmente on-line sul Journal of Biological Chemistry. "Abbiamo visto che si tratta di una parte considerevole, abbastanza da avere un ruolo importante negli effetti delle lesioni cerebrali traumatiche".

Tali effetti possono includere i deficit di memoria indotti da oligomeri tau, come recentemente dimostrato da ricercatori dell'UTMB. Altre conseguenze a lungo termine del trauma cranico includono convulsioni e interruzioni del ciclo sonno-veglia. Gli scienziati UTMB ipotizzano che questi problemi potrebbero essere evitati se i medici avessero un modo per fermare il processo di oligomerizzazione della tau.

Una possibilità è un trattamento a base degli anticorpi usati per marcare gli oligomeri tau in questo progetto, prodotti nell'ambito di un programma di sviluppo di un vaccino contro diverse malattie neurodegenerative. "Abbiamo gli anticorpi che possono affrontare specificatamente questi oligomeri tau, senza interferire con la funzione del tau sano", scrive Rakez Kayed, professore associato UTMB e autore principale dello studio. "Questo è un nuovo approccio - abbiamo iniziato puntandoli negli animali - ma speriamo alla fine di umanizzare questi anticorpi per la sperimentazione clinica".

Altri autori dello studio includono gli associati di ricerca Shashirekha Krishnamurthy e Urmi Sengupta, la borsista postdottorato Diana Castillo-Carranza, il Dott. Donald Prough, il dottor George Jackson e il dottor Douglas DeWitt. Il supporto per questa ricerca proviene dal Cullen Family Trust for Health Care, dal Mitchell Center for Neurodegenerative Diseases e dal Moody Center for Traumatic Brain and Spinal Cord Injury Research/Mission Connect.

Fonte: University of Texas Medical Branch at Galveston.

Riferimento: B. E. Hawkins, S. Krishnamurthy, D. L. Castillo-Carranza, U. Sengupta, D. S. Prough, G. R. Jackson, D. S. DeWitt, R. Kayed. Rapid Accumulation of Endogenous Tau Oligomers in a Rat Model of Traumatic Brain Injury: Possible Link Between TBI and Sporadic Tauopathies. Journal of Biological Chemistry, 2013; DOI: 10.1074/jbc.M113.472746

Pubblicato in Science Daily il 29 Maggio 2013 (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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