I ricercatori della University of Texas di San Antonio (UT) hanno scoperto una nuova classe di proteine ​​che proteggono le sinapsi dalla distruzione. Le sinapsi sono le strutture dove passano gli impulsi elettrici da un neurone all'altro.

La scoperta, pubblicata il 13 luglio sulla rivista Nature Neuroscience, ha implicazioni per il morbo di Alzheimer (MA) e per la schizofrenia. Se dimostrato, l'aumento del numero di queste proteine ​​protettive potrebbe essere una nuova terapia per la gestione di tali malattie, secondo i ricercatori.

Nel MA la perdita di sinapsi porta a problemi di memoria e altri sintomi clinici. Nella schizofrenia, la perdita di sinapsi durante lo sviluppo predispone un individuo alla malattia. Gek-Ming Sia PhD, assistente professore di farmacologia alla UT di San Antonio e autore senior della ricerca, ha detto:

“Stiamo studiando un percorso del sistema immunitario nel cervello che è responsabile dell'eliminazione delle sinapsi in eccesso, che è chiamato «sistema del complemento».

“Le proteine del ​​complemento vengono depositate sulle sinapsi. Si comportano come segnali che invitano le cellule immunitarie chiamate macrofagi a venire a mangiare le sinapsi in eccesso durante lo sviluppo. Abbiamo scoperto le proteine ​​che inibiscono questa funzione ed essenzialmente agiscono come segnali ‘non mangiarmi’ per proteggere le sinapsi dalla eliminazione”.

Il sistema a volte degenera

Durante lo sviluppo, le sinapsi sono sovra-prodotte. Gli esseri umani hanno il maggior numero di sinapsi da 12 a 16 anni di età, e da allora fino a circa i 20 anni c'è una eliminazione netta di sinapsi che è normale nella maturazione del cervello. Questo processo richiede il 'sistema del complemento'.

Negli adulti, il numero di sinapsi è stabile, perché eliminazione e formazione di sinapsi si bilanciano. Ma in alcune malattie neurologiche, il cervello in qualche modo è danneggiato e comincia a sovra-produrre proteine ​del complemento, determinando una perdita eccessiva di sinapsi. “Ciò si verifica soprattutto nel MA”, ha detto il dott. Sia.

In topi modello del MA, i ricercatori hanno scoperto che la rimozione delle proteine ​​del complemento protegge il cervello dalla neurodegenerazione:

“Sapevamo già delle proteine ​​del complemento, ma non c'erano dati a dimostrare che ci sono realmente inibitori del complemento nel cervello”, ha detto il dott. Sia. “Abbiamo scoperto per la prima volta che ci sono, che influenzano l'attivazione del complemento nel cervello, e che proteggono le sinapsi dall'attivazione del complemento”.

Direzioni future

Il dott. Sia e i suoi colleghi cercheranno di rispondere a domande interessanti, tra cui:

• se la biologia del sistema del complemento può spiegare perché alcune persone sono più resistenti e più resilienti ad alcuni disturbi psichiatrici;
• come si può modificare il numero di inibitori del complemento e se questo può avere ramificazioni cliniche;
• se neuroni diversi producono inibitori diversi del complemento, con ognuno che protegge un certo sottoinsieme di sinapsi.

Per quanto riguarda l'ultima domanda, il dott. Sia ha detto:

“Questo potrebbe spiegare perché, in alcune malattie, c'è la perdita preferenziale di determinate sinapsi. Potrebbe anche spiegare perché alcune persone sono più sensibili alla perdita di sinapsi, perché hanno livelli più bassi di alcuni inibitori del complemento”.

I ricercatori si sono concentrati su un inibitore neuronale del complemento chiamato SRPX2. Stanno conducendo studi su topi mancanti del gene SRPX2, che hanno una iper-attivazione del sistema del complemento e una perdita eccessiva di sinapsi.