Un nuovo studio mette in discussione la convinzione, consolidata da tempo, che l‘Alzheimer sia causato principalmente dalle placche amiloidi, indicando invece una competizione sottile ma cruciale all’interno dei neuroni.
La ricerca, condotta dall’Università della California, Riverside, suggerisce che la malattia di Alzheimer potrebbe non essere causata esclusivamente dall’accumulo di placche nel cervello, come comunemente si crede. Potrebbe invece derivare dall’interferenza di una proteina con la normale funzione di un’altra.
Per anni, gli scienziati si sono concentrati sulla proteina beta-amiloide (α-beta) come causa principale dell’Alzheimer. Accumuli di questa proteina si riscontrano comunemente nei pazienti e le mutazioni genetiche che aumentano i livelli di α-beta sono note per scatenare l’Alzheimer a esordio precoce.
Tuttavia, migliaia di studi clinici volti a rimuovere la proteina α-beta non sono riusciti a fermare o invertire la malattia.
I ricercatori sanno anche che un’altra proteina, la tau, si accumula nel cervello delle persone affette da Alzheimer. Tuttavia, il modo in cui la tau e la α-beta interagiscono è rimasto incerto. “Oltre alla demenza, la diagnosi di Alzheimer richiede l’accumulo nel cervello sia di α-beta che di tau“, ha affermato Ryan Julian, Professore di chimica all’UCR e autore principale dello studio. “Ma molti laboratori si concentrano sul ruolo di una e ignorano l’altra”.
Il nuovo studio, pubblicato su PNAS Nexus, indica un collegamento diretto tra le due proteine.
La proteina Tau svolge un ruolo chiave nella stabilizzazione dei microtubuli, strutture presenti all’interno delle cellule. Questi minuscoli tubi agiscono come vie di trasporto, contribuendo a spostare molecole essenziali all’interno delle cellule nervose. Senza di essi, i neuroni non potrebbero fornire i materiali necessari alla sopravvivenza e alla comunicazione.
Una competizione all’interno dei neuroni
Il team ha scoperto che le parti della proteina tau che si legano ai microtubuli corrispondono strettamente per dimensioni e forma alla proteina α-beta. Questa somiglianza suggeriva che potesse legarsi a queste strutture.
Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno marcato la proteina α-beta con un indicatore fluorescente. Le variazioni nel suo movimento e nel segnale luminoso hanno permesso loro di rilevare il momento in cui si legava ai microtubuli.
I risultati hanno dimostrato che le proteine α-beta e tau si legano ai microtubuli con una forza simile. Ciò significa che, quando l’α-beta si accumula all’interno dei neuroni, può spingere la proteina tau fuori dalla sua posizione.
“Il nostro lavoro dimostra che la proteina beta-amiloide e la proteina tau competono per gli stessi siti di legame sui microtubuli e che la beta-amiloide può impedire alla proteina tau di funzionare correttamente“, ha affermato Julian.
Questa interferenza potrebbe segnare l’inizio della malattia. Quando la proteina tau viene spostata, il sistema di trasporto interno della cellula inizia a non funzionare correttamente. Allo stesso tempo, la proteina tau può iniziare ad aggregarsi e a spostarsi in parti del neurone in cui non dovrebbe trovarsi.
I risultati suggeriscono che l’accumulo di α-beta e tau potrebbe essere una conseguenza della malattia piuttosto che la sua causa originaria. Questa ipotesi potrebbe contribuire a spiegare alcune lacune nelle teorie precedenti. Ad esempio, le placche che si formano all’esterno delle cellule potrebbero non influenzare direttamente la proteina tau o i microtubuli all’interno delle cellule.
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Invecchiamento, eliminazione delle proteine e nuovi indizi
Il modello è inoltre in linea con le evidenze che dimostrano come il sistema di riciclo delle proteine cerebrali rallenti con l’età. Normalmente, l‘autofagia rimuove dalle cellule proteine come la beta-amiloide (α-beta). Quando questo processo diminuisce, la α-beta può accumularsi e competere con la proteina tau per l’accesso ai microtubuli.
Altre ricerche supportano questa tesi. Alcuni studi indicano che il litio potrebbe ridurre il rischio di Alzheimer, e precedenti ricerche hanno dimostrato che il litio contribuisce a stabilizzare i microtubuli. Ciò suggerisce che rafforzare queste strutture potrebbe limitare gli effetti dannosi della proteina α-beta.
Se confermati, questi risultati potrebbero cambiare il modo in cui viene trattato l’Alzheimer. Invece di concentrarsi solo sulla rimozione degli accumuli proteici, le terapie future potrebbero mirare a bloccare l’interferenza della proteina α-beta con i microtubuli o a migliorare la capacità della cellula di eliminarla.
Julian ha affermato che lo studio riunisce numerose scoperte precedentemente scollegate tra loro.
“Questa idea ci aiuta a dare un senso a molti risultati che prima sembravano non correlati”, ha affermato Julian. “Ci fornisce un quadro più chiaro di cosa potrebbe non funzionare all’interno dei neuroni e da dove potrebbero partire nuove terapie“.
Riferimento:PNAS Nexus