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In tutto il mondo, circa 50 milioni di persone convivono con la demenza. Le due forme più comuni sono la malattia di Alzheimer e la degenerazione loba frontotemporale (FTLD), che si sviluppano quando i neuroni in parti specifiche del cervello smettono di funzionare, innescando la perdita di memoria e altri cambiamenti comportamentali o di personalità.
Senza una cura, l’Organizzazione Mondiale della Sanità prevede che il numero potrebbe aumentare fino a 10 milioni di casi all’anno. Tuttavia, prevedere l’insorgenza di queste malattie è complicato perché la neurodegenerazione può iniziare anni prima che le persone presentino sintomi esteriori.
I ricercatori della Cornell, tra cui Fenghua Hu, Professore associato presso il Dipartimento di biologia e genetica molecolare e membro del Weill Institute for Cell and Molecular Biology, stanno esaminando più da vicino i fattori che causano l’Alzheimer, l’FTLD e malattie simili.
L’ultimo studio di Hu, “Un ruolo del fattore di rischio di degenerazione lobare frontotemporale TMEM106B nella mielinizzazione“, è stato pubblicato il 23 giugno sulla rivista Brain.
“Voglio avere una migliore comprensione dei meccanismi molecolari e cellulari della neurodegenerazione. Spero che la nostra ricerca possa facilitare lo sviluppo terapeutico di opzioni di trattamento per i pazienti affetti da malattie neurodegenerative e altri disturbi cerebrali “, dice Fenghua Hu, Professore Associato, Dipartimento di Biologia Molecolare e Genetica, Cornell University.
Il suo team ha iniziato studiando un gene specifico chiamato TMEM106B, che era stato precedentemente identificato come fattore di rischio per diverse malattie neurodegenerative, tra cui l’Alzheimer e l’FTLD.
I ricercatori sapevano anche che una particolare mutazione in quel gene causava un difetto neurologico noto come leucodistrofia ipomielinizzante, che crea un deficit di mielina nel cervello, portando al deterioramento sia delle capacità motorie che dell’acuità mentale.
La mielina è il tessuto adiposo che avvolge le fibre nervose, o assoni, nel sistema nervoso. Questo tessuto forma una guaina che circonda le fibre nervose, proteggendole dai danni e consentendo la rapida trasmissione degli impulsi elettrici anche alle malattie neurodegenerative del nervo.
Hu voleva vedere esattamente come quell’unica mutazione in TMEM106B potesse causare così tanti danni. Voleva anche saperne di più su come il gene regola la formazione e il mantenimento della guaina mielinica in condizioni normali.
“Abbiamo scoperto che la mutazione associata alla malattia è una mutazione con perdita di funzione“, ha detto Hu.
Questa distinzione è fondamentale poiché il laboratorio Hu ha visto che TMEM106B è espresso nelle cellule responsabili della formazione del tessuto mielinico protettivo. Queste cellule sono chiamate oligodendrociti e al loro interno TMEM106B risiede nel lisosoma, un minuscolo organello che funge da centro di riciclaggio cellulare.
Come lo stomaco, il lisosoma deve mantenere un pH specifico per mantenere attivi i suoi enzimi. Quando gli oligodendrociti costruiscono la guaina mielinica, i lisosomi rimuovono qualsiasi materiale estraneo. Possono anche immagazzinare la principale proteina di membrana della mielina e depositarla nelle aree circostanti le fibre nervose.
Il team di Hu ha scoperto che la mutazione TMEM106B impediva al gene di regolare sia il pH all’interno del lisosoma che il movimento del lisosoma stesso, inibendo la capacità degli oligodendrociti di costruire strati di mielina compatti.
Utilizzando un modello murino, Hu ha anche notato che una carenza complessiva di TMEM106B ha portato a un movimento anomalo del lisosoma all’interno degli oligodendrociti. Ciò ha creato difetti nella guaina mielinica e il team ha osservato cambiamenti comportamentali, inclusa una scarsa coordinazione motoria.
Ulteriori ricerche esamineranno l’esatto meccanismo con cui TMEM106B regola la funzione del lisosoma e dimostreranno come la mutazione porti a difetti neurologici noti.
“Vogliamo esplorare se la regolazione della mielinizzazione da parte del del gene contribuisce alla sua associazione con malattie neurodegenerative, tra cui Alzheimer, FTLD e altre demenze legate all’età”, ha detto Hu.
