La guardia del corpo molecolare fallisce nella malattia di Parkinson

La malattia di Parkinson è caratterizzata dalla morte progressiva delle cellule nervose del cervello. Le cause esatte sono ancora sconosciute. Per questo motivo lo sviluppo di terapie efficaci è così difficile. Ciò che si sa è che la proteina α-sinucleina, che si trova nel cervello, è coinvolta nella malattia.

Ricercatori dell'ETH di Zurigo e del Biozentrum dell'Università di Basilea hanno ora scoperto che le "proteine guardia del corpo" (chaperoni) svolgono un ruolo anche nello sviluppo della malattia di Parkinson: Nelle cellule sane, l'α-sinucleina è sempre circondata da questi chaperoni. I chaperoni assicurano che l'α-sinucleina rimanga funzionale. Tuttavia, ci sono gravi conseguenze se gli chaperoni non possono più svolgere la loro funzione di guardia del corpo.

Questo può accadere, ad esempio, se le modifiche chimiche della proteina α-sinucleina, come si può osservare anche nel morbo di Parkinson, interrompono l'interazione con gli chaperoni o se questi ultimi sono meno attivi a causa dell'età. Questo porta le proteine α-sinucleina "non accompagnate" ad attaccarsi alle membrane intracellulari - quelle dei mitocondri (centrali elettriche delle cellule) - dove si aggregano e distruggono gradualmente le membrane, tra le altre cose. I detriti di membrana e l'α-sinucleina formano depositi intracellulari chiamati corpi di Lewy, tipici della malattia di Parkinson, come hanno recentemente dimostrato altri scienziati.

Scoperto un nuovo campo di attività dei chaperoni

In passato si sapeva che gli chaperoni aiutavano le proteine a mantenere la loro struttura tridimensionale funzionale: Le proteine vengono inizialmente prodotte nelle cellule come molecole filiformi. Attaccandosi ad esse, gli chaperoni assicurano che le proteine si assemblino nella forma corretta. "Nel nostro lavoro dimostriamo che i chaperon hanno un'altra funzione: Attaccandosi dinamicamente alle proteine, possono anche regolarne la funzione", spiega Roland Riek, professore di chimica fisica all'ETH di Zurigo. Ha guidato lo studio pubblicato sulla rivista pagina esternaLa natura Lavoro pubblicato insieme a Sebastian Hiller, professore presso il Biozentrum dell'Università di Basilea.

I ricercatori hanno utilizzato la spettroscopia NMR in cella per dimostrare che i chaperon si attaccano dinamicamente all'α-sinucleina. La spettroscopia NMR è un metodo utilizzato dagli scienziati per chiarire la struttura tridimensionale di molecole e assemblaggi di molecole. Normalmente, le molecole devono essere purificate in soluzione. Nella relativamente nuova "spettroscopia NMR in-cell", le misurazioni avvengono direttamente nelle cellule biologiche.

I risultati dovrebbero fornire nuovi impulsi per il trattamento della malattia di Parkinson. Secondo gli scienziati, i chaperoni e il mantenimento della loro funzionalità dovrebbero essere presi in considerazione nello sviluppo di terapie per il Parkinson in futuro.

Questo articolo si basa su un pagina esternaTesto del Biozentrum dell'Università di Basilea.