Nuova scoperta: proteina chiave per l'intervento precoce contro l'Alzheimer secondo uno studio di Penn State

RomeUno studio recente condotto dai ricercatori di Penn State indica che alcune proteine coinvolte nella riparazione cellulare potrebbero aiutare a trattare il morbo di Alzheimer. Queste proteine controllano i sistemi che segnalano la crescita cellulare. Modificando le modificazioni zuccherine su queste proteine, i ricercatori hanno scoperto di poter stimolare la riparazione cellulare e risolvere problemi cellulari osservati nelle malattie neurodegenerative.

Principali risultati dello studio:

• La modifica dei residui di zucchero delle proteine modificate con eparan solfato favorisce la riparazione cellulare.
• Le anomalie cellulari comuni nelle malattie neurodegenerative sono reversibili.
• I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista iScience.

Scott Selleck, professore alla Penn State, ha guidato il team di ricerca. Ha affermato che la maggior parte dei trattamenti per l'Alzheimer si concentra sulle fasi avanzate della malattia. I farmaci attualmente approvati dalla FDA mirano all'accumulo di amiloide ma hanno effetti limitati. Invece, Selleck ritiene che affrontare i problemi cellulari iniziali possa essere più efficace.

Circa 6,9 milioni di americani sopra i 65 anni sono affetti dal morbo di Alzheimer. La causa della malattia è sconosciuta. Le proteine modificate da eparan solfato sono state associate all'Alzheimer, ma il loro ruolo è emerso solo recentemente.

Ricercatori hanno analizzato le cellule cerebrali di esseri umani e topi affetti da Alzheimer, scoprendo che le proteine di eparan solfato influenzano funzioni cellulari cruciali legate alla malattia. Queste proteine si trovano sulla superficie delle cellule e nello spazio circostante. L'eparan solfato presente su tali proteine aiuta nella formazione di complessi di segnalazione.

Questi complessi influenzano la crescita delle cellule e la loro interazione con l'ambiente circostante. Inoltre, controllano l'autofagia, un processo che elimina le parti danneggiate delle cellule. La ricerca ha scoperto che le proteine modificate dal eparan solfato riducono la riparazione cellulare dipendente dall'autofagia. Quando queste modifiche zuccherine sono state regolate, l'autofagia è aumentata, portando a una migliore riparazione cellulare.

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Ridurre la funzione di alcune proteine ha aiutato a risolvere problemi iniziali sia nelle cellule umane che in quelle di topo, come migliorare il funzionamento dei mitocondri e ridurre l'accumulo di grassi. Questo è stato testato anche nei moscerini della frutta con una mutazione genetica collegata al morbo di Alzheimer. In questi insetti, la riduzione della funzione delle proteine del solfato di eparan ha impedito la morte dei neuroni e corretto i difetti cellulari.

La ricerca in genetica umana ha scoperto che le persone con mutazioni specifiche nel gene PSEN1 sviluppano il morbo di Alzheimer verso i 45 anni. Tuttavia, coloro che possiedono una rara variazione nel gene APOE che riduce la sua interazione con l'eparan solfato tendono a manifestare la malattia più tardi. Questo studio esamina ulteriormente queste scoperte e propone che il bersagliamento degli enzimi che modificano l'eparan solfato potrebbe rappresentare un trattamento possibile.

Lo studio ha individuato un possibile bersaglio farmacologico per il trattamento dei primi segni di malattie neurodegenerative. Nei casi in cui le cellule umane hanno perso la capacità di produrre catene di eparan solfato, si sono verificati cambiamenti nell'attività genetica. Più della metà dei circa 70 geni associati all'Alzheimer a esordio tardivo sono stati influenzati, incluso il gene APOE.

Selleck ha sottolineato l'importanza di studiare i cambiamenti precoci delle cellule nelle malattie. Ritiene che queste molecole siano bersagli ideali per nuovi farmaci. Modificare il eparan solfato può contribuire a fermare i danni nervosi nelle persone. Questo metodo potrebbe anche essere utile per altre patologie legate alla pulizia cellulare.

La ricerca è stata finanziata dai National Institutes of Health e dal Penn State Eberly College of Science. Hanno partecipato anche ricercatori della Penn State, dell'Università dell'Arizona e dell'Università della Georgia.