Ricerche

Ricercatori dell'Università della Finlandia Orientale hanno trovato un potenziale effetto neuroprotettivo dalla modifica di una proteina, che potrebbe essere un obiettivo terapeutico nel morbo di Alzheimer (MA) iniziale. Il nuovo studio ha esaminato il ruolo della MECP2, regolatrice di espressione genica, nei processi relativi al MA nelle cellule cerebrali.

Lo studio ha rilevato che, mentre il MA progredisce, nel cervello diminuisce la fosforilazione della proteina MECP2 in un amminoacido specifico. L'abolizione di questa fosforilazione dell'MECP2 nei neuroni di topo coltivati, dopo la stimolazione dell'infiammazione, ha migliorato la loro vitalità e ha aumentato l'espressione di geni importanti per la manutenzione e la protezione dei neuroni.

I risultati ottenuti dallo studio, pubblicato su Cell, richiamano l'attenzione sulle modifiche dell'MECP2 come potenziali obiettivi per lo sviluppo di terapie specifiche contro il MA e altre malattie neurodegenerative.

Il MA è la forma più comune di demenza, con oltre 40 milioni di persone colpite dalla malattia in tutto il mondo. Non esistono attualmente terapie efficaci per la prevenzione o il trattamento  della malattia. Molto prima che appaiano i sintomi gravi della malattia (come la perdita di memoria e la confusione), si perdono i collegamenti tra i neuroni e i neuroni muoiono nel cervello.

I neuroni non sono l'unico tipo di cellula che contribuisce alla progressione del MA. Le microglia, le cellule immunitarie del cervello, hanno dimostrato di contribuire al danno e alla perdita neuronale. Mentre le microglia leggermente attivate possono proteggere i neuroni rimuovendo sostanze nocive e detriti cellulari, la loro attivazione cronica può portare a secrezione di fattori neurotossici e a inghiottire neuroni sani.

"La funzione della fosforilazione dell'MECP2 è stata studiata quasi esclusivamente nei neuroni. Poiché è diventato evidente che le microglia sono coinvolte nella patogenesi di molte malattie neurodegenerative, abbiamo scelto di concentrarci su queste cellule e su colture di neuroni con microglia. Per modellare ulteriormente l'attivazione delle microglia, abbiamo indotto l'infiammazione attraverso un trattamento con diversi composti", afferma Rebekka Wittrahm, ricercatore di fase iniziale.

Nei campioni post-mortem di cervelli con diverse fasi di MA, questo studio ha rilevato che la fosforilazione della proteina MECP2 è diminuita sull'amminoacido serina 423 nelle prime fasi della malattia. Di conseguenza, è sorta la domanda se l'MECP2 non fosforilata alla serina 423 può cambiare i processi cellulari quando sono espressi nelle microglia in coltura o nelle colture neuroni-microglia.

Per studiare la questione, sia l'MECP2 di tipo selvaggio, sia una variante in cui la serina 423 era mutata per prevenire la fosforilazione, sono state espresse nei diversi modelli di coltura cellulare. Nelle cellule di microglia, i ricercatori hanno scoperto che la sovra-espressione di MECP2 di tipo selvatico ha portato a una diminuzione di assorbimento fagocitico delle particelle.

Dopo l'attivazione delle microglia, l'espressione di MECP2 di tipo selvatico ha migliorato la risposta infiammatoria alla stimolazione. Nella maggior parte dei parametri analizzati, bloccare la fosforilazione dell'MECP2 serina 423 non ha portato a cambiamenti importanti rispetto alla proteina di tipo selvatico.

Al contrario dei risultati delle monoculture microgliali, l'espressione delle proteine ​​nei neuroni coltivati insieme alle microglia ha rivelato diverse differenze tra l'MECP2 di tipo selvatico e quella mutata. L'analisi di sequenziamento dell'RNA ha rivelato che il blocco della fosforilazione della serina 423 dopo l'attivazione microgliale ha aumentato l'espressione di diversi geni neuronali noti per contribuire alla manutenzione e alla protezione delle cellule.

"Sono necessari esperimenti più estesi, ma è concepibile che la defosforilazione dell'MECP2 alla serina 423 sia un meccanismo delle cellule per mediare la neuroprotezione nelle prime fasi del MA", ragiona Rebekka Wittrahm.

In sintesi, i risultati di questo studio suggeriscono che l'MECP2 serina 423 è un sito di fosforilazione essenziale che potrebbe avere un ruolo nella regolazione dell'espressione genica neuronale in presenza di neuroinfiammazione. Lo studio richiama l'attenzione sull'idea che in futuro i siti di modifica dell'MECP2 sono potenziali obiettivi per lo sviluppo di terapie specifiche contro il MA e altre malattie neurodegenerative.