(Atassia spinocerebellare di tipo 17-Immagine Credit Public Domain).
Simile al morbo di Alzheimer, la malattia ereditaria atassia spinocerebellare di tipo 17 (SCA17) porta alla distruzione delle cellule nervose cerebrali e alla morte prematura dei pazienti. I meccanismi esatti di questa malattia sono sconosciuti, motivo per cui non ci sono ancora approcci terapeutici.
I ricercatori del Dipartimento di genetica umana della Ruhr-Universität Bochum, guidati dal Dr. Jonasz Weber, ora sospettano che una classe di enzimi di scissione delle proteine, le cosiddette calpaine, possa avere un ruolo nella malattia. Inattivando le calpaine, i ricercatori sono stati in grado di fermare la progressione della malattia in un modello cellulare.
I ricercatori hanno pubblicato un rapporto delle loro scoperte sulla rivista Cellular and Molecular Life Sciences il 28 aprile 2022.
Vedi anche:Scoperto il meccanismo molecolare responsabile dell’atassia spinocerebellare
Progetto alterato di una proteina
L’atassia spinocerebellare di tipo 17 (SCA17) è una rara malattia ereditaria del cervello umano. E’ dovuta a un’espansione della ripetizione CAG nel gene della proteina legante il TATA box, TBP (6q27) con la proteina che viene prodotta nelle cellule in una conformazione anormale. Di conseguenza, la sua funzione è compromessa. “Un risultato di ciò è che la proteina forma depositi proteici rilevabili nel cervello e danneggia le cellule nervose attraverso meccanismi molecolari che non sono stati ancora completamente esplorati”, spiega Jonasz Weber.
Di conseguenza, le persone colpite dalla malattia sviluppano sintomi a partire dalla mezza età, come disturbi del movimento, convulsioni, prestazioni mentali ridotte nonché cambiamenti nel carattere e nel comportamento, che sono associati a un degrado di tessuti come il cervelletto e il tronco encefalico.
Depositi di frammenti proteici
I meccanismi molecolari che causano la malattia non sono ancora del tutto chiari. Un meccanismo candidato che può contribuire o almeno influenzare la malattia è la scissione della proteina TBP da parte di alcuni enzimi. Questa scissione porta a frammenti ancora più dannosi della proteina TBP nelle cellule nervose. “Vale la pena notare che studi precedenti hanno dimostrato che questi frammenti si trovano anche nei tessuti dei malati di Alzheimer e che potrebbero anche svolgere un ruolo nel corso della malattia”, afferma Jonasz Weber.
L’equilibrio del calcio è disturbato nell’atassia spinocerebellare di tipo 17
Il team del Dipartimento di genetica umana di Bochum, guidato dal Professor Huu Phuc Nguyen, ha ora dimostrato che una classe speciale di enzimi di scissione delle proteine, cioè le calpaine, può causare questa scissione della TBP. “Inoltre, abbiamo dimostrato che questi enzimi sono iperattivati nei modelli cellulari e animali di SCA17”, afferma Jonasz Weber. Poiché l’attività della calpaina è calcio-dipendente, questa scoperta suggerisce che anche i geni coinvolti nel controllo dell’equilibrio del calcio delle cellule possono essere disregolati.
Inibendo gli enzimi attraverso approcci farmacologici o genetici, i ricercatori sono stati in grado di ridurre la deposizione di TBP e la produzione della proteina difettosa in un modello cellulare. “La prova che le calpaine sono coinvolti nel meccanismo della malattia di SCA17 apre la strada a ulteriori ricerche”, sottolinea Jonasz Weber. Gli studi di follow-up dovrebbero determinare la rilevanza di questo processo molecolare e stabilire se e come può essere manipolato. Di conseguenza, potrebbero emergere anche approcci terapeutici per questa malattia. “Questo vale per SCA17 così come per malattie neurodegenerative simili, dove è già stato dimostrato che le calpaine svolgono un ruolo cruciale nella patogenesi”, conclude il ricercatore.
