Il calcio in eccesso può influenzare lo sviluppo del Parkinson
Ricerche emergenti suggeriscono che livelli eccessivi di calcio nelle cellule cerebrali possono portare alla formazione di cluster di proteine tossiche che caratterizzano la malattia di Parkinson.
La malattia di Parkinson è una delle numerose malattie neurodegenerative causate quando le proteine presenti in natura si piegano nella forma sbagliata e si uniscono ad altre proteine.
Le proteine a loro volta formano alla fine strutture sottili simili a filamenti chiamate fibrille amiloidi. Questi depositi di amiloide di alfa-sinucleina aggregata, noti anche come corpi di Lewy, sono il segno della malattia di Parkinson.
Un team internazionale, guidato dall'Università di Cambridge, ha scoperto che il calcio può influenzare l'interazione tra piccole strutture membranose all'interno delle terminazioni nervose e la proteina associata al morbo di Parkinson.
Le terminazioni nervose sono importanti per la segnalazione neuronale nel cervello e per lo sviluppo di alfa-sinucleina. Livelli eccessivi di calcio o alfa-sinucleina possono essere ciò che avvia la reazione a catena che porta alla morte delle cellule cerebrali.
I risultati rappresentano un altro passo verso la comprensione di come e perché le persone sviluppano il Parkinson. A livello di popolazione, circa un adulto su 350 ha attualmente la condizione.
I risultati dello studio appaiono sulla rivista Nature Communications.
Curiosamente, fino ad ora non è stato chiaro cosa faccia effettivamente l'alfa-sinucleina nella cellula, perché è lì e cosa dovrebbe fare. I ricercatori ora capiscono che l'alfa-sinucleina è coinvolta in vari processi come il flusso regolare di segnali chimici nel cervello e il movimento delle molecole dentro e fuori le terminazioni nervose, ma esattamente come si comporta non è chiaro.
"L'alfa-sinucleina è una proteina molto piccola con una struttura molto piccola e ha bisogno di interagire con altre proteine o strutture per diventare funzionale, il che ha reso difficile lo studio", ha detto l'autore senior Dr. Gabriele Kaminski Schierle.
Grazie alle tecniche di microscopia a super risoluzione, è ora possibile guardare all'interno delle cellule per osservare il comportamento dell'alfa-sinucleina. Per fare ciò, Kaminski Schierle ei suoi colleghi hanno isolato le vescicole sinaptiche, parte delle cellule nervose che immagazzinano i neurotrasmettitori che inviano segnali da una cellula nervosa all'altra.
Nei neuroni, il calcio gioca un ruolo nel rilascio dei neurotrasmettitori.
I ricercatori hanno osservato che quando i livelli di calcio nelle cellule nervose aumentano, come ad esempio in caso di segnalazione neuronale, l'alfa-sinucleina si lega alle vescicole sinaptiche in più punti, facendo sì che le vescicole si uniscano.
Ciò potrebbe indicare che il ruolo normale dell'alfa-sinucleina è di aiutare la trasmissione chimica delle informazioni attraverso le cellule nervose.
"Questa è la prima volta che vediamo che il calcio influenza il modo in cui l'alfa-sinucleina interagisce con le vescicole sinaptiche", ha detto il dottor Janin Lautenschlger, il primo autore dell'articolo.
“Pensiamo che l'alfa-sinucleina sia quasi come un sensore di calcio. In presenza di calcio, cambia la sua struttura e come interagisce con il suo ambiente, che è probabilmente molto importante per la sua normale funzione. "
"C'è un sottile equilibrio di calcio e alfa-sinucleina nella cellula, e quando c'è troppo dell'uno o dell'altro, l'equilibrio si punta e inizia l'aggregazione, che porta alla malattia di Parkinson", ha detto il co-primo autore Dr. Amberley Stephens.
Lo squilibrio può essere causato da un raddoppio genetico della quantità di alfa-sinucleina (duplicazione genica), da un rallentamento correlato all'età della degradazione delle proteine in eccesso, da un aumento del livello di calcio nei neuroni sensibili al Parkinson, o da un mancanza associata di capacità di tamponamento del calcio in questi neuroni.
Comprendere il ruolo dell'alfa-sinucleina nei processi normali o patologici può aiutare nello sviluppo di nuovi trattamenti per il morbo di Parkinson. Una possibilità è che farmaci candidati sviluppati per bloccare il calcio, ad esempio per l'uso nelle malattie cardiache, potrebbero anche avere un potenziale contro il morbo di Parkinson.
Fonte: Università di Cambridge
