Il ruolo delle proteine nello sviluppo delle malattie
Uno studio italiano pubblicato su Nature Communications apre nuove prospettive per migliorare l’approccio diagnostico ad Alzheimer, Parkinson e altre malattie neuro-degenerative gravi come la FENIB (encefalopatia con corpi d’inclusione di neuroserpina).
In generale, le malattie neuro-degenerative citate sono associate ad un’aggregazione di proteine in cui l’attività di secrezione di organi intracellulari gioca un ruolo determinante, illustrano i ricercatori nello studio. Attraverso simulazioni numeriche in 3D e particolari calcoli “abbiamo dimostrato che l’aggregazione proteica subisce una transizione di fase in condizioni non-equilibrio’, controllata dai tassi di sintesi proteica e dalla degradazione”.
“Il nostro lavoro parte dallo studio dell’accumulo di proteine nel reticolo endoplasmatico”, spiega Stefano Zapperi, ricercatore ISI, che firma l’articolo assieme a Zoe Burdrikis (Fondazione ISI), Giulio Costantini (CNR) e Caterina La Porta (Dipartimento di Bioscienze dell’Università di Milano). “È lì che vengono alla luce le prime tracce della malattia. Se la persona è sana – nello stato fisiologico e naturale – le proteine prodotte si degradano e vengono distribuite nell’organismo.
Nella malattia l’accumulo prosegue invece in modo aberrante: le proteine vengono prodotte ma non riescono più a uscire. Ciò che è interessante è che questo processo avviene in modo analogo a una transizione di fase, come la trasformazione di un liquido in gas. Pensiamo a quando si passa dai 99,5 gradi ai 100 gradi nella temperatura dell’acqua: il cambiamento è piccolissimo, quasi impercettibile, eppure l’effetto è radicale. Da quel momento l’acqua passa dalla forma liquida a quella gassosa. Qualcosa del genere avviene nel reticolo, nella fase di transizione in cui le proteine non vengono più degradate e inizia l’accumulo aberrante”.
Un modello per future ricerche
Studiando l’aggregazione di proteine il gruppo di lavoro è riuscito a utilizzare con successo un modello per descrivere dati sperimentali ottenuti in passato su altri pazienti. In particolare, sulla rimozione di un lipide particolare dal sistema nervoso centrale, permettendo di prevedere il comportamento atteso con la progressione del morbo di Alzheimer.