Una caratteristica distintiva delle malattie neurodegenerative come quella di Huntington è la progressiva morte delle cellule nervose nel cervello. Le cellule non muoiono rapidamente. Iniziano a disconnettersi l’una dall’altra perché i loro neuriti – estensioni lunghe come dita che creano connessioni attraverso il cervello – diventano più piccoli.
Ora, usando modelli animali e cellule nervose cresciute in laboratorio, i ricercatori dell’Università di Pittsburgh School of Medicine suggeriscono un nuovo meccanismo che hanno chiamato “neuritosi” che potrebbe spiegare perchè i neuroni si restringono nella malattia di Huntington e in altre condizioni neurodegenerative, offrendo nuovi bersagli per la terapia.
Lo studio è stato pubblicato questa settimana nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
“La neuritosi è un processo non riconosciuto o descritto fino ad ora e potrebbe svolgere un ruolo molto importante nel normale sviluppo del cervello, nell’invecchiamento e nelle malattie neurodegenerative”, spiegano gli autori dello studio Robert Friedlander, Presidente e Walter E. Dandy, Professore di Neurochirurgia e Neurobiologia alla Pitt of School of Medicine.
Tutto iniziò quando Sergei Baranov, uno scienziato del laboratorio di Friedlander, notò un fenomeno interessante nelle cellule nervose dei topi che stava crescendo in laboratorio.
“I loro mitocondri, le centrali elettriche cellulari, non funzionavano altrettanto bene nelle estremità dei neuriti”, ha spiegato Baranov. Poi, quando i ricercatori hanno esaminato i neuroni nei midolli spinali dei topi, hanno trovato lo stesso fenomeno. “Anche altri ricercatori devono averlo notato, ma noi siamo stati in grado di visualizzarlo e suggerire la causa potenziale e il risultato”, ha osservato Baranov.
I ricercatori hanno scoperto che quando le proteine nei mitocondri alle estremità dei neuriti erano danneggiate dalla normale usura, quelle più recenti non le sostituivano così rapidamente come facevano per i mitocondri vicino al nucleo. Ciò li ha resi meno efficienti, il che ha attivato gli enzimi “esecutori” chiamati caspasi e alla fine ha portato alla morte dei neuriti.
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Friedlander e il suo team hanno chiamato questo fenomeno neuritosi, una variazione sull’apoptosi, il processo di morte cellulare che coinvolge l’attivazione della caspasi. “È abbastanza intuitivo questo fenomeno, una volta scoperto come funziona”, ha detto Friedlander. “Le proiezioni neuronali sono davvero lunghe e più lontano sono dal nucleo, che è la fabbrica centrale, più difficile è riparare e riempire le macchine cellulari, rendendo le estremità più vulnerabili anche a piccoli stress“.
I ricercatori hanno poi voluto capire se la neuritosi gioca un ruolo nella malattia neurodegenerativa e hanno avuto motivo di sospettare che sia cosi’. Il lavoro precedente nel laboratorio di Friedlander ha mostrato che le mutazioni nell’ huntingtina, la proteina legata alla malattia di Huntington, interferiscono con la stessa catena di approvvigionamento proteico che si rompe nella neuritosi.
Per testare la loro ipotesi, il team di Friedlander ha utilizzato topi geneticamente modificati che trasportavano una versione mutante della proteina huntingtina umana. Questi topi presentano sintomi della malattia, inclusa la morte neuronale accelerata. Le loro scoperte erano simili a quelle che avevano visto nelle cellule, ma più pronunciate. C’erano meno mitocondri alle estremità e ciò che rimaneva era più disfunzionale rispetto ai neuroni normali. C’era anche più attivazione delle caspasi e aumento dei livelli di morte cellulare.
“E’ abbastanza probabile che la neuritosi avvenga normalmente nelle cellule nervose e non porti alla morte delle cellule, ma nelle malattie neurodegenerative ci sono livelli più elevati di stress alle estremità dei neuriti già vulnerabili, che potrebbero spingere la neuritosi oltre il limite e portare alla morte delle cellule “dice Friedlander. “Trovare un modo per mantenere sani i mitocondri alle estremità nervose, può essere utile nel trattamento delle malattie neurodegenerative”.
Fonte, EureKAlert
