(Alzheimer-Immagine: il mutante enzima MARK4 crea una forma di tau che si accumula facilmente nelle cellule cerebrali, provocando la morte dei neuroni. Credit: Tokyo Metropolitan University).
La mutazione dell’enzima MARK4 rende le proteine più appiccicose e con più probabilità di raggrupparsi nel cervello dei pazientio affetti da Alzheimer.
I ricercatori della Tokyo Metropolitan University hanno scoperto un nuovo meccanismo mediante il quale si creano grumi di proteina tau nel cervello che uccidono le cellule cerebrali e causando il morbo di Alzheimer. Una specifica mutazione di un enzima chiamato MARK4 ha modificato le proprietà della tau, di solito una parte importante della struttura scheletrica delle cellule, rendendo più probabile che si aggreghi e rendendola più insolubile. Fare i conti con meccanismi come questo può portare a trattamenti innovativi per l’Alzheimer.
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La malattia di Alzheimer è una condizione debilitante che cambia la vita e colpisce decine di milioni di persone in tutto il mondo. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, è la causa più comune di demenza senile, con numeri che dovrebbero raddoppiare ogni 20 anni se non controllata.
Si dice che l’Alzheimer sia causata dall’accumulo di grumi aggrovigliati di una proteina chiamata “tau” nelle cellule cerebrali. Questi aggregati appiccicosi causano la morte dei neuroni, con conseguente compromissione della memoria e delle funzioni motorie. Non è ancora chiaro come e perché la tau si accumuli nelle cellule cerebrali dei malati di Alzheimer. Comprendere la causa e il meccanismo alla base di questo raggruppamento indesiderato aprirebbe la strada a nuovi trattamenti e modi per prevenire la malattia.
Un team guidato dal Professore associato Kanae Ando della Tokyo Metropolitan University ha esplorato il ruolo svolto dall’enzima MARK4 (Microtubule Affinity Regulating Kinase 4) nella malattia di Alzheimer. Quando tutto funziona normalmente, la proteina tau è una parte importante della struttura delle cellule o del citoscheletro. Per mantenere le braccia del citoscheletro o dei microtubuli costantemente in costruzione e smontaggio, MARK4 aiuta effettivamente la tau a staccarsi dalle braccia di questa struttura.
I problemi iniziano quando si verifica una mutazione nel gene che fornisce il modello per la creazione di MARK4. Il lavoro precedente aveva già associato la mutazione ad un aumento del rischio di Alzheimer, ma non si sapeva perché. Il team ha introdotto artificialmente mutazioni nei moscerini della frutta, drosofila transgenici, che producono anche tau umana e ha studiato come le proteine cambiano in vivo. I ricercatori hanno scoperto che questa forma mutante di MARK4 apporta modifiche alla proteina tau, creando una forma patologica di tau. Non solo questa “cattiva” tau aveva un eccesso di alcuni gruppi chimici che le hanno provocato a un ripiegamento errato, ma hanno scoperto che si aggregava molto più facilmente e non era più solubile nei detergenti. Ciò ha reso più facile per la tau formare i grumi aggrovigliati che causano la degenerazione dei neuroni.
È stato anche scoperto che MARK4 causa una vasta gamma di altre malattie che comportano l’aggregazione e l’accumulo di altre proteine. Ecco perché le intuizioni del team sull’accumulo di proteine tau possono portare a nuovi trattamenti e misure preventive per una varietà ancora più ampia di condizioni neurodegenerative.
