Colesterolo-Immagine:le nuove conoscenze sul colesterolo contribuiscono alla comprensione della malattia neurodegenerativa di Niemann-Pick di tipo C, chiamata anche “Alzheimer infantile”. Credito: Mikael Winkler.
Di solito, la parola “colesterolo” provoca una reazione negativa a causa del suo ruolo nelle malattie cardiovascolari. Anche se questo è vero, il colesterolo è anche vitale per il corretto funzionamento delle cellule: ad esempio, il colesterolo è un componente dei confini cellulari, l’elemento costitutivo della vitamina D e di ormoni come estrogeni e testosterone.
Per avere questi effetti positivi, il colesterolo deve essere accessibile e distribuito in tutta la cellula. Se il colesterolo rimane intrappolato in un compartimento all’interno della cellula, si sviluppa una malattia chiamata Niemann-Pick di tipo C. Si tratta di una malattia neurodegenerativa descritta anche come “Alzheimer infantile”.
Il motivo per cui il colesterolo si accumula all’interno di questi compartimenti è dovuto a proteine difettose all’interno del compartimento stesso. Per comprendere gli aspetti fondamentali della distribuzione del colesterolo, il gruppo di ricerca ha studiato una delle proteine collegate a questa malattia. Poiché insieme ad altri hanno ipotizzato che la proteina sia sensibile ai cambiamenti del pH, hanno utilizzato la microscopia crioelettronica per visualizzare la struttura della proteina a pH alto e basso.
“Le strutture rivelano un tunnel che passa attraverso la proteina, con una molecola di sterolo situata all’interno. Il diametro del tunnel e la posizione dello sterolo al suo interno differiscono tra le strutture ottenute a pH alto e basso. Si scopre che le variazioni nelle dimensioni del tunnel e, quindi, nella posizione dello sterolo, sono legate a una regione della proteina che risponde ai cambiamenti del pH”.
Spiegano gli autori:
“Le proteine Niemann-Pick di tipo C1 (NPC1, denominate NCR1 nel lievito) svolgono un ruolo critico nell’omeostasi degli steroli facilitando l’integrazione degli steroli nelle membrane di organelli acidi come lisosomi e vacuoli. La superficie interna delle membrane di questi organelli è protetta dal glicocalice. Qui, forniamo la prova che un glicocalice è presente nei vacuoli di Saccharomyces cerevisiae e caratterizziamo i cambiamenti conformazionali in NCR1 che riteniamo siano responsabili del trasporto degli steroli. Nello specifico, le nostre strutture suggeriscono un modello di trasporto in cui la traslocazione degli steroli è collegata a cambiamenti guidati dai protoni nella regione transmembrana. Questo lavoro chiarisce come funzionano le proteine NPC e ha ampie implicazioni sia per i disturbi da accumulo lisosomiale che per i meccanismi impiegati dalla superfamiglia Resistenza-Nodulazione-Divisione”.
Le scoperte dei ricercatori contribuiscono alla crescente conoscenza della malattia di Niemann-Pick di tipo C e, in generale, di come le cellule distribuiscono il colesterolo e mantengono livelli ottimali di colesterolo. I risultati sono pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
La prima autrice dell’articolo, Kelly May Frain, ha dichiarato: “Il meccanismo, complesso e meraviglioso, ha richiesto molta pazienza e molte persone per metterlo insieme. Il nostro approccio collaborativo ha giovato alla storia, ognuno di noi aveva competenze che abbiamo condiviso e messo sul tavolo. Io sono davvero orgoglioso di questo lavoro, le sue intuizioni sono nuove e a livello personale è stato fantastico lavorarci“.
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“Siamo molto soddisfatti dei risultati ottenuti negli ultimi cinque anni. Sono molto grata a questa esperienza di apprendimento e ad un team fantastico con cui condividerla“, aggiunge la co-prima autrice Lynette Nel.
Immagine:Le nuove conoscenze sul colesterolo contribuiscono alla comprensione della malattia neurodegenerativa di Niemann-Pick di tipo C, chiamata anche “Alzheimer infantile”. Credito: Mikael Winkler
