Il crollo dello scheletro cellulare può provocare la morte del neurone nell'Alzheimer
Gli scienziati dell'Università della California, a Santa Barbara, hanno aperto nuove porte alla ricerca di ciò che accade alle cellule cerebrali che vengono distrutte nel morbo di Alzheimer e nelle demenze correlate.
“Con la demenza, le cellule cerebrali, o neuroni, di cui hai bisogno per le abilità cognitive non funzionano più correttamente. Poi non ci sono nemmeno più perché muoiono. Questo è ciò che porta alla demenza; stai perdendo la capacità neuronale ", ha detto l'autore senior Stuart Feinstein, Ph.D., co-direttore del Neuroscience Research Institute della UC Santa Barbara.
Per circa 30 anni, Feinstein ha studiato la proteina chiamata "tau" attraverso l'uso della biochimica in provetta e una varietà di cellule coltivate come modelli. In condizioni di salute, la tau si trova nei lunghi assoni dei neuroni che si connettono con i loro bersagli, solitamente lontani dal corpo cellulare stesso. La tau agisce stabilizzando i microtubuli, una parte vitale del citoscheletro cellulare e necessaria per molti aspetti della struttura e della funzione delle cellule neuronali.
È noto da tempo che un minuscolo peptide chiamato beta amiloide è coinvolto nella morte delle cellule neuronali e nel morbo di Alzheimer, sebbene il meccanismo esatto per il suo funzionamento sia rimasto sconosciuto. Recentemente, prove genetiche hanno dimostrato che la beta amiloide richiede la tau per uccidere i neuroni; tuttavia, quello che fa al tau è stato misterioso.
"Sappiamo che la beta amiloide è un cattivo ragazzo", ha detto Feinstein. “La beta amiloide causa la malattia; la beta amiloide causa l'Alzheimer. La domanda è: come fa? "
Ha notato che la maggior parte dei ricercatori di Alzheimer direbbe che la beta amiloide fa sì che la tau diventi anormalmente ed eccessivamente fosforilata. Ciò suggerirebbe che le proteine tau vengano modificate chimicamente in modo inappropriato con gruppi fosfato. "Molte delle nostre proteine vengono fosforilate", ha detto Feinstein. "Può essere fatto correttamente o in modo improprio."
Feinstein ei suoi studenti volevano trovare le ragioni esatte della presunta fosforilazione anormale della tau al fine di ottenere una migliore comprensione di ciò che va storto. “Ciò fornirebbe indizi per le compagnie farmaceutiche; avrebbero un obiettivo più preciso su cui lavorare ", ha detto Feinstein. "Più precisamente comprendono la biochimica del bersaglio, migliore è l'attacco che un'azienda farmaceutica può sferrare un problema."
Feinstein ha detto che l'ipotesi iniziale del team che suggerisce che la beta amiloide porti a una fosforilazione tau anormale estesa si è rivelata non vera. "A tutti noi piace che ogni tanto ci venga lanciata una palla curva, giusto?" disse Feinstein. "Ti piace vedere qualcosa di diverso e inaspettato."
Il team ha scoperto che quando hanno aggiunto beta amiloide alle cellule neuronali, la tau in quelle cellule non è stata fosforilata in modo schiacciante come previsto. Invece, hanno osservato una completa frammentazione della tau entro una o due ore dall'esposizione delle cellule alla beta amiloide. Entro 24 ore, le cellule furono distrutte.
Feinstein ha spiegato che la tau ha più lavori, ma il suo compito più compreso è quello di regolare il citoscheletro cellulare. Le cellule hanno uno scheletro proprio come gli umani hanno uno scheletro.
Una delle principali differenze, tuttavia, è che gli scheletri umani non cambiano forma molto rapidamente, mentre lo scheletro di una cellula si accorcia, cresce e si muove costantemente. Deve farlo per aiutare la cellula a svolgere molte delle sue importanti funzioni. Il citoscheletro è particolarmente vitale per i neuroni a causa della loro grande lunghezza.
Feinstein sostiene che i neuroni muoiono nella malattia di Alzheimer perché il loro citoscheletro non funziona correttamente. "Se si distrugge la tau, che è un importante regolatore dei microtubuli, si potrebbe facilmente vedere come ciò potrebbe anche causare la morte cellulare", ha detto Feinstein.
"Sappiamo dai farmaci antitumorali che se si trattano le cellule con farmaci che distruggono il citoscheletro, le cellule muoiono", ha detto. "Nella mia mente, la stessa cosa potrebbe accadere qui."
Lo studio è pubblicato nella versione online di Il Journal of Biological Chemistry.
Fonte: Università della California
