La ricerca di un team del College of Medicine dell’Università del Saskatchewan (USA) aiuterà a sviluppare farmaci in grado di inibire il danno alle cellule nervose che si verifica a causa di malattie come la sclerosi multipla (SM).
Il team di ricerca ha modellato i meccanismi con cui una specifica proteina cellulare, A1, provoca danni alle cellule nervose ampliando la precedente ricerca statunitense che ha scoperto un legame tra il danno delle cellule nervose e la disfunzione della proteina cellulare A1 nel cervello dei pazienti con SM. La proteina A1 è coinvolta in numerosi processi biologici, compreso lo sviluppo e la funzione dei neuroni (cellule nervose).
Il Saskatchewan ha alcuni dei tassi di SM più alti al mondo. La sclerosi multipla è una malattia del sistema nervoso centrale che colpisce la capacità del cervello e del midollo spinale di comunicare. Ciò si traduce in debolezza muscolare, mancanza di controllo muscolare, problemi alla vista e altri sintomi neurologici.
Si stima che circa 3.700 persone nella provincia convivano con la SM. Al momento non esiste una cura conosciuta.
“La disfunzione A1 nelle cellule nervose provoca la morte e il danno delle cellule nervose noto anche come ‘neurodegenerazione’ nei pazienti con SM“, ha affermato il Dott. Michael Levin (MD), Professore dell’USask College of Medicine e Saskatchewan MS Clinical Research Chair in Neurology, che ha guidato il progetto. “La neurodegenerazione è il motivo per cui le persone con SM continuano a peggiorare i sintomi neurologici, anche quando assumono un farmaco per la SM”.
La proteina HnRNP A1 svolge un ruolo biologicamente importante nel controllo dell’espressione genica e nel mantenimento del corretto funzionamento cellulare nei neuroni. Precedenti ricerche hanno dimostrato che molte malattie neurodegenerative mostrano caratteristiche patogene della disfunzione di hnRNP A1, per cui è mal localizzato dalla sua posizione nucleare omeostatica al citoplasma con conseguente perdita del corretto funzionamento. “Qui, modelliamo la perdita di funzione di hnRNP A1 in cellule neuronali differenziate e mostriamo che contribuisce alla disfunzione neuronale e alla morte cellulare. Questi dati sono importanti perché sottolineano l’importanza dei modelli di perdita di funzione e implicano la disfunzione di hnRNP A1 nella patogenesi delle malattie neurodegenerative”, spiega Levin.
Sviluppando la conoscenza di come la proteina cellulare A1 provoca danni a un neurone, il team di ricerca spera di creare farmaci che interrompano o prevengano i processi neurodegenerativi. “Il nostro obiettivo è prevenire la neurodegenerazione e, così facendo, migliorare la vita delle persone che vivono con la SM”, ha affermato Levin.
Nel loro ultimo articolo pubblicato su eNeuro, in cui il team ha modellato la disfunzione della proteina A1 riducendo geneticamente la quantità di proteina A1 nelle cellule nervose, i ricercatori hanno dimostrato che la disfunzione della proteina A1 provoca una riduzione della crescita delle cellule nervose. I rami delle cellule nervose si accorciano e la comunicazione tra le cellule viene quindi compromessa, il che può portare a sintomi neurologici osservati nelle persone che vivono con la Sclerosi Multipla. Altri risultati indicano che vi è un aumento dei livelli di tossicità cellulare dallo spostamento delle proteine A1, nonché interruzioni della capacità della cellula di far fronte allo stress.
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Comprendere che tutti e tre i fattori – funzione delle cellule nervose compromessa, aumento della tossicità cellulare e adattamento allo stress compromesso delle cellule nervose – contribuiscono alla neurodegenerazione nei pazienti con SM è fondamentale per la progettazione di trattamenti in grado di affrontare questi componenti.
Spiegano gli autori:
“La ribonucleoproteina nucleare eterogenea A1 (hnRNP A1) è una proteina legante l’RNA (RBP) localizzata all’interno dei neuroni e svolge un ruolo cruciale nel metabolismo dell’RNA. La sua importanza nel funzionamento neuronale è sottolineata dallo studio delle sue caratteristiche patogenetiche in molte malattie neurodegenerative in cui l’hnRNP A1 neuronale è mal localizzato dal nucleo al citoplasma con conseguente perdita della funzione di hnRNP A1. Attraverso il sequenziamento dell’RNA (RNA-seq) seguito da analisi di ontologia genica (GO), mostriamo che hnRNP A1 è coinvolta in importanti processi biologici, tra cui il metabolismo dell’RNA, la funzione neuronale, la morfologia neuronale, la vitalità neuronale e la formazione dei granuli di stress (SG). Abbiamo ulteriormente confermato molti di questi ruoli dimostrando che il knockdown di hnRNP A1 determina una riduzione della crescita dei neuriti, un aumento della citotossicità cellulare e cambiamenti nella formazione di SG. In sintesi, questi risultati indicano che la perdita di funzione di hnRNP A1 contribuisce alla disfunzione neuronale e alla morte cellulare e implica la disfunzione di hnRNP A1 nella patogenesi delle malattie neurodegenerative”.
Il team si sta ora concentrando sulla sperimentazione di farmaci per invertire la neurodegenerazione nelle cellule nervose coltivate in laboratorio che imitano quelle trovate nei pazienti con Sclerosi Multipla.
“Siamo fiduciosi che questo studio porterà alla scoperta di farmaci che possono essere utilizzati negli esseri umani, che inibiranno la neurodegenerazione e miglioreranno la vita delle persone che vivono con la SM”, ha affermato Levin.
Fonte:eNeuro
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