Ricerche

Uno studio guidato dall'University of South Florida ha scoperto che la regolazione dinamica della proteina chaperone hsp27 è necessaria per ridurre l'anomalo accumulo di tau nel cervello dei topi geneticamente modificati per sviluppare i grovigli di tau che soffocano la memoria, associati all'Alzheimer.

Ricercatori dell'USF Health Byrd Alzheimer's Institute hanno dimostrato che il passaggio effettivo di hsp27 tra lo stato attivo e disattivo è critico su due fronti: per promuovere il riciclo della proteina tau nelle cellule nervose sane e per cancellare la tau anomala del cervello prima che la proteina possa raggrupparsi in grovigli appiccicosi neurofibrillari che uccidono le cellule del cervello coinvolte nella formazione della memoria. I loro risultati sono stati pubblicati online il 17 Novembre 2010 nel Journal of Neuroscience.

"Il nostro studio mostra che l'Hsp27 può essere un'arma a doppio taglio a seconda dell'ambiente contestuale dei neuroni nel cervello", ha detto il ricercatore principale dello studio Chad Dickey, PhD, professore associato di medicina molecolare presso l'USFHealth. "Definendo meglio i meccanismi che collegano le proteine chaperone sia nell'aggregazione di tau che nei percorsi della degradazione, si può andare verso terapie più definite ed efficaci contro l'Alzheimer e altri specifici disturbi neurologici".

L'Hsp27 è uno delle varie proteine "chaperone" che supervisionano l'attività di tau all'interno delle cellule nervose, assicurando che la proteina tau sia accuratamente piegata nella sua forma complessa. Se la tau diventa in qualche modo non piegata, la proteina non può svolgere il suo normale compito di aiutare a mantenere la struttura delle cellule nervose. La proteina tau impropriamente piegata (anomala) comincia ad aggregarsi in grovigli all'interno delle cellule coinvolte nella memoria e distruggerle.

Lo studio USF è stato fatto utilizzando topi geneticamente ingegnerizzati a sviluppare grovigli di proteine tau come quelli trovati nel cervello di persone affette da malattia di Alzheimer. In un esperimento, i ricercatori hanno iniettato nel cervello dei topi di Alzheimer di 4 mesi particelle virali che ha espresso un hsp27 dinamico di tipoo grezzo o hsp27 geneticamente modificati continuamente "on" o attivato. Entro 4 mesi, i topi con Alzheimer sono cresciuti abbastanza da avere accumulato una grande quantità di tau, essendo però ancora in grado di eliminare le proteine prima che i grovigli tossici insolubili prendessero il sopravvento.

Quando hanno raccolto il tessuto del cervello dei topi dopo due mesi (a 6 mesi di età), i ricercatori hanno scoperto che entrambe le varianti di hsp27 avevano interagito con tau. Tuttavia, solo il hsp27 di tipo grezzo ha cancellato la tau dal cervello, riducendo i livelli di tau neuronale. L'hsp27 geneticamente modificato ha aumentato i livelli di tau.

In un altro esperimento, i ricercatori hanno esaminato gli effetti fisiologici della sovraespressione del hsp27 nel cervello. Entrambe le varianti di hsp27 sono state somministrate a topi Alzheimer di 2 mesi. A 4 mesi, il loro tessuto cerebrale è stata esaminato per valutare se l'hsp27 ha migliorato le eventuali carenze dei neuroni causata da accumulo di tau anomala rispetto al periodo precedente di 2 mesi. I ricercatori hanno scoperto che la sovraespressione di hsp27 di tipo selvaggio/grezzo è riuscita a salvare i topi dai danni neuronali. L'hsp27 geneticamente modificata (perennemente attivato) non l'ha fatto.

I ricercatori hanno concluso che l'hsp27 deve essere in grado di fluttuare tra gli stati attivo e disattivo per riuscire a eliminare la tau anormale, impedendo così alla proteina di attaccarsi insieme e di aumentare eccessivamente nel cervello. Inoltre, l'hsp27 può essere efficace solo ad aiutare a mantenere sano il ricambio di tau se la proteina chaperone interagisce con tau mentre è ancora solubile - prima che tau si sia sviluppato in grovigli solidi ammazza-nervi. La proteina chaperone non può attaccare i grovigli di tau già formati.

"In alcune circostanze, la proteina chaperone attivata può aiutare a stabilizzare e riciclare la tau, ripristinando la proteina in modo che possa svolgere il suo lavoro normale di sostenere la struttura nervosa della cellula," ha detto il Dott. Dickey. "Ma quando la tau diventa anormalmente piegata, l'hsp27 attiva può realmente trattenere la cattiva tau senza lasciarla andare, sovvertendo il rilascio o la rimozione di tau da parte del cervello. In tal caso, sarebbe meglio inibire o disattivare l'hsp27 per sbarazzarsi del Tau".

Fonte: University of South Florida Health via Ethiopian Review, 1 dicembre 2010