Malattie neurodegenerative: nuove scoperte sul ruolo della tau

(Malattie neurodegenerative-Immagine Credit Public Domain).

Utilizzando la proteomica, i ricercatori del Buck Institute e di altre Istituzioni hanno mappato il “tau interactome” per comprendere meglio il ruolo della tau nelle malattie neurodegenerative. In un afrticolo pubblicato su Cell, gli scienziati dimostrano che la tau mutante influisce sulla funzione dei mitocondri nei neuroni umani. Suggeriscono anche un meccanismo per il modo in cui la tau viene rilasciata dai neuroni e si diffonde in tutto il cervello, un processo patologico fortemente correlato alla progressione della malattia.

“Comprendere i meccanismi di ciò che sta accadendo all’interno delle cellule durante la malattia è la chiave per scoprire nuovi modi per curare le malattie neurodegenerative tra cui l’Alzheimer, che è la tauopatia più comune. Ci auguriamo che altri ricercatori traggano vantaggio dal nostro “interattoma tau”, che è un’indagine ampia e imparziale sulle proteine ​​​​tau interagenti nella cellula che potrebbero contribuire alla malattia“, dice Tara Tracy, PhD, autore principale dello studio e Professore assistente presso l’Istituto Buck per la ricerca e l’invecchiamento.

Le proprietà della tau e malattie neurodegenerative

La tau normale è nota per il suo ruolo nel legarsi ai microtubuli che mantengono il citoscheletro della cellula. Nella malattia, cambiamenti chimici anormali fanno sì che la tau si stacchi dai microtubuli e si attacchi ad altre proteine ​​tau formando fili che alla fine si uniscono per formare grovigli all’interno dei neuroni. La presenza di grovigli di tau sono uno dei tratti distintivi del morbo di Alzheimer e delle relative tauopatie.

Tracy afferma che nell’ultimo decennio i ricercatori si sono resi conto che nella malattia, la tau fa molto di più del semplice impatto sul citoscheletro della cellula. “Le interazioni della tau sono più complesse di quanto si pensasse inizialmente. C’è stata molta attenzione nel campo sul fatto che la tau può essere secreta dai neuroni e diffondersi attraverso le cellule collegate, ma non c’è stata una comprensione di come ciò avvenga e il meccanismo cellulare coinvolto”, ha detto Tracy. “I metodi utilizzati in questo documento forniscono una mappa dinamica senza precedenti dell’interattoma tau per far luce sulle interazioni che si verificano durante la secrezione di tau e sul ruolo della tau nella funzione e nella malattia neuronale”.

Nuove intuizioni

Lavorando su neuroni derivati ​​da cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo, i ricercatori mostrano che quando la tau viene secreta durante l’aumento dell’attività neuronale, interagisce con le proteine ​​all’esterno, piuttosto che all’interno, delle vescicole sinaptiche. Queste vescicole immagazzinano neurotrasmettitori che vengono rilasciati alla giunzione tra i neuroni.

Questo processo è sorprendente quando si tratta di tau. Il suo rilascio probabilmente avviene attraverso un’associazione con il complesso SNARE, proteine ​​che esistono al terminale presinaptico e che sono necessarie affinché le vescicole di fusione con la membrana plasmatica rilascino neurotrasmettitori. “Mostrare un potenziale meccanismo per il rilascio della tau può informare gli studi futuri su come possiamo impedire che la tau malata esca dai neuroni e si diffonda in tutto il cervello“, ha affermato Tracy.

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I ricercatori mostrano anche che la tau si lega alle proteine ​​mitocondriali nei neuroni. Tracy dice che il legame sembra essere benefico quando la tau è normale, ma quando la tau malata compromette la bioenergetica neuronale potrebbe essere dovuto alla diminuzione dell’interazione della tau con le proteine ​​​​mitocondriali. Queste proteine ​​che interagiscono con la tau nei mitocondri erano sottoregolate nel tessuto cerebrale da più coorti umane e la sottoregolazione era correlata alla gravità della malattia.

Studio importante per malattie neurodegenerative e molto altro

Le tauopatie comprendono diverse entità clinico-patologiche tra cui il morbo di Alzheimer, la paralisi sopranucleare progressiva, il morbo di Pick, l’encefalopatia traumatica cronica, la demenza frontotemporale, la degenerazione corticobasale e il parkinsonismo postencefalitico. “Milioni di persone in tutto il mondo vivono attualmente con il peso delle malattie neurologiche associate alla tauopatia”, ha affermato Tracy. “La nostra speranza è che questo documento aiuti a far avanzare il campo in modo importante”.