HomeSaluteCervello e sistema nervosoCharcot-Marie-Tooth: gli scienziati svelano come proteine mutanti causano la malattia

Charcot-Marie-Tooth: gli scienziati svelano come proteine mutanti causano la malattia

” La malattia di Charcot-Marie-Tooth o CMT o Hereditary Motor and Sensory Neuropathy (HMSN), nota anche come Neuropatia motorio-sensitiva ereditaria, è una sindrome neurologica ereditaria a carico del sistema nervoso periferico. Deve il suo nome ai tre medici che per primi la descrissero: Jean-Martin Charcot, Pierre Marie, e Howard Henry Tooth.

Con il nome CMT sono indicate molte malattie con sintomi anche estremamente diversi .La forma di gran lunga più diffusa è la 1A, che si caratterizza per la perdita di tono muscolare e della sensibilità al tatto, in particolare agli arti inferiori al di sotto del ginocchio; meno frequentemente, e in genere negli stadi più avanzati della malattia, gli effetti si notano anche negli arti superiori al di sotto del gomito. Allo stato attuale non esistono cure, sebbene la CMT sia la malattia più diffusa tra le sindromi neurologiche ereditarie, con 36 casi di insorgenza ogni 100.000 nascite”.

Gli scienziati hanno svelato come molecole mutanti danneggiano il sistema nervoso delle persone con Charcot-Marie-Tooth (CMT)

Lo studio è stato pubblicato il 21 ottobre 2015 dalla rivista Nature.

Nei test di laboratorio, i ricercatori sono stati in grado di migliorare i sintomi della malattia nei topi.

La ricerca, una collaborazione tra scienziati del Salk Institute e del The Scripps Research Institute (TSRI), offre obiettivi promettenti per lo sviluppo di nuovi farmaci per il trattamento della malattia. I risultati possono offrire indizi per comprendere e trattare anche altre malattie neurodegenerative, tra cui altre forme di CMT.

“Questo studio risolve un mistero di lunga data di come una mutazione del gene danneggia i neuroni che trasportano le informazioni dal midollo spinale ai muscoli, causando una serie di problemi sensoriali e di movimento”, afferma Samuel Pfaff, Professore di neuroscienze presso l’Istituto Salk e uno degli autori principali dell’articolo insieme a  Xiang-Lei Yang, Professore al TSRI. “E’ una scoperta emozionante che ci ha consentito di  invertire i sintomi della malattia prendendo di mira l’attività di queste proteine”.

Mentre diverse forme della malattia variano nei sintomi e nelle cause genetiche sottostanti, il filo comune è che CMT danneggia i nervi delle ​​braccia e delle gambe.

I sintomi della malattia, che compaiono in genere durante l’adolescenza o all’inizio dell’età adulta, includono debolezza muscolare e una diminuzione della dimensione dei muscoli, perdita di sensibilità e deformità dei piedi e delle gambe. I sintomi di solito compaiono prima agli arti inferiori e in seguito alle mani.

Si sapeva dal precedente lavoro condotto dal laboratorio di Yang che una forma di questo disturbo è causata da una mutazione genetica che porta a una mutazione di un enzima noto come GlyRS che svolge molti compiti nelle cellule, ma come questa mutazione provoca un danno neuronale è rimasto un mistero.

Gli scienziati Salk e TSRI hanno usato una serie di tecniche di ricerca di biologia biochimica e neuro-genetica, la terapia genica, per scoprire che il GlyRS  enzima mutante, blocca i segnali molecolari importanti per il mantenimento della salute dei motoneuroni, le cellule che portano i messaggi dal cervello ai muscoli degli arti. Una sorpresa è stata che l’enzima GlyRS, che era comunemente pensato per rimanere all’interno dei neuroni, è stato effettivamente trovato al di fuori dei neuroni. Cioè dove ha bloccato una proteina nota come VEGF dal collegamento con un sensore molecolare, denominato NRP1, che si trova sulla superficie dei neuroni.

“Normalmente, questi messaggi molecolari stimolano i neuroni a rimanere ‘sani e attivi’ “, spiega Yang. “Bloccando questo messaggio, GlyRS enzima mutante induce i neuroni motori ad andare in declino e persino a morire, interrompendo la connessione tra il cervello ed i muscoli degli arti”.

Dopo aver individuato il meccanismo con cui la mutazione del gene porta alla neuropatia, i ricercatori hanno cercato di amplificare il segnale di “salute” derivato dal collegamento di VEGF con il sensore molecolare denominato NRP1, per impedire la morte dei neuroni causata dalle molecole mutanti di GlyRS. Quando i ricercatori hanno aumentato il volume della segnalazione VGF tramite tecniche di  terapia genica volte ad aumentare la produzione della molecola di segnalazione, i topi con CMT hanno riacquistato forza muscolare e la loro capacità di camminare è notevolmente migliorata.

I risultati suggeriscono una possibile via per lo sviluppo di nuove terapie per CMT attraverso lo “smorzamento” dell’attività degli enzimi GlyRS mutanti e l’amplificazione del segnale VGEF/NRP1, per promuove la salute dei neuroni motori.

Più in generale, la ricerca suggerisce un nuovo quadro di riferimento per esplorare come le proteine ​​mutate interferiscono con i processi normali per la sopravvivenza dei neuroni anche in altre malattie neurodegenerative.

Fonte:

  1. Weiwei Si, Ge Bai, Huihao Zhou, Na Wei, Nicholas M. White, Janelle Lauer, Huaqing Liu, Yi Shi, Calin Dan Dumitru, Karen Lettieri, Veronica Shubayev, Albena Jordanova, Velina Guergueltcheva, Patrick R. Griffin, Robert W. . Burgess, Samuel L. Pfaff, Xiang-Lei Yang CMT2D neuropatia è legata alla attività di legame neomorphic di glicil-tRNAsintetasi. Natura 2015; DOI: 10.1038 / nature15510

Newsletter

Tutti i contenuti di medimagazine ogni giorno sulla tua mail

Articoli correlati

In primo piano