I ricercatori del Baylor College of Medicine e del Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) del Texas Children’s Hospital, hanno scoperto che la proteina Tau, comunemente associata a malattie neurodegenerative come l’Alzheimer, ha anche effetti benefici sul cervello. Secondo il loro studio pubblicato su Nature Neuroscience, la Tau aiuta a proteggere i neuroni dai danni causati da specie reattive dell’ossigeno (ROS) eccessive, note anche come radicali liberi e supporta un invecchiamento sano.
“I ROS sono sottoprodotti naturali di varie funzioni cellulari nel corpo. Mentre bassi livelli di ROS sono benefici, un eccesso di ROS è dannoso per le cellule poiché innesca la produzione di forme tossiche di altre molecole che inducono stress ossidativo, compresi i lipidi perossidati”, ha affermato l’autore principale, il Dott. Lindsey Goodman, un borsista post-dottorato nel laboratorio del Dott. Hugo Bellen. “I neuroni sono particolarmente sensibili allo stress ossidativo e vengono distrutti se i livelli di lipidi perossidati non sono strettamente controllati”.
Le goccioline lipidiche proteggono il cervello dai danni ossidativi
Sono sempre più numerose le prove a sostegno dell’idea che il nostro cervello abbia sviluppato molteplici strategie neuroprotettive per combattere i danni ossidativi indotti dalle ROS.
Una delle strategie, scoperta nel 2015 dal team di Bellen, consiste nell’esportazione da parte dei neuroni di questi lipidi perossidati tossici verso le cellule gliali vicine, che li sequestrano in goccioline lipidiche per l’immagazzinamento e la futura produzione di energia. “Questo processo rimuove e neutralizza efficacemente questi lipidi tossici“, ha affermato Goodman. “Nello studio attuale, abbiamo studiato il ruolo della Tau nella formazione di goccioline lipidiche gliali”.
Il team ha scoperto che la Tau normale endogena nelle mosche è necessaria per la formazione di goccioline lipidiche gliali e per la protezione contro i ROS neuronali. Analogamente, la Tau era necessaria nelle cellule gliali ottenute da ratti ed esseri umani per formare goccioline lipidiche.
Mentre l’espressione della normale proteina Tau umana era sufficiente a ripristinare il processo di formazione e maturazione delle goccioline lipidiche gliali nelle mosche prive della loro proteina Tau, quando questa proteina Tau umana presentava mutazioni patogene (che sono collegate a un rischio maggiore di Alzheimer), la glia non era in grado di formare goccioline lipidiche in risposta alle ROS neuronali.
“Ciò dimostra che le mutazioni in Tau possono ridurre la normale capacità della proteina di prevenire lo stress ossidativo, oltre a causare l’accumulo della proteina nei tipici tratti distintivi della malattia, come descritto da precedenti lavori“, ha affermato Goodman. “Nel complesso, i risultati supportano un nuovo ruolo neuroprotettivo per Tau contro la tossicità associata ai ROS“.
Ulteriori connessioni con la malattia sono state scoperte utilizzando modelli consolidati di mosche e ratti di condizioni mediate da Tau che sovraesprimono la proteina Tau umana che causa la malattia nella glia. In questi scenari, i ricercatori hanno nuovamente visto difetti nelle goccioline lipidiche gliali e la scomparsa delle cellule gliali in risposta ai ROS neuronali. Ciò ha dimostrato che Tau è un regolatore sensibile al dosaggio delle goccioline lipidiche gliali in cui troppa o troppo poca Tau è dannosa.
“Rivelando un sorprendente nuovo ruolo neuroprotettivo per Tau, lo studio apre la porta a potenziali nuove strategie per rallentare, invertire e trattare le condizioni neurodegenerative“, ha affermato Bellen, autore corrispondente del lavoro, illustre Professore di biologia molecolare e genetica presso Baylor, che detiene una cattedra in neurogenetica presso Duncan NRI. Bellen è anche Professore March of Dimes in biologia dello sviluppo presso il Baylor.
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In sintesi, contrariamente al suo solito ruolo di “cattivo” nelle malattie neurodegenerative, questo studio dimostra che la Tau svolge anche un ruolo di “buono” nella glia aiutando a sequestrare i lipidi tossici, riducendo il danno ossidativo e, quindi, proteggendo il nostro cervello. Tuttavia, quando la Tau è assente o quando sono presenti proteine Tau difettose, questo effetto protettivo scompare, portando alla malattia.
Fonte:Nature Neuroscience