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Parkinson: da una malattia genetica uno spunto di terapia

La malattia di Parkinson è una condizione progressiva che nasce dalla morte delle cellule in una regione del cervello nota come substantia nigra. Le cellule producono un messaggero chimico chiamato dopamina che è importante per la regolazione del movimento. I principali sintomi del morbo di Parkinson sono tremori, lentezza di movimento e rigidità, nonché riduzione dell’equilibrio e della coordinazione. Altri sintomi includono cambiamenti emotivi, interruzione del sonno, depressione, difficoltà a parlare, problemi di deglutizione e masticazione e stitichezza. Il Parkinson colpisce prevalentemente dopo i 60 anni, anche se un piccolo numero di casi viene diagnosticato in pazienti con meno di 50 anni. Con l’aggravarsi dei sintomi, diventa più difficile far fronte alle attività quotidiane e condurre una vita indipendente. Ci sono più di 10 milioni di persone che vivono con Parkinson in tutto il mondo, tra cui circa 1 milione negli Stati Uniti – dove circa 60.000 casi vengono diagnosticati ogni anno.

In un articolo pubblicato sulla rivista Neuron, gli scienziati descrivono come hanno scoperto che l’aumento di una sostanza grassa, o lipidi, chiamata glucosilceramide, provoca un accumulo di gruppi tossici di proteina alfa-sinucleina all’interno delle cellule cerebrali che producono dopamina. Il team ha anche rivelato che il trattamento con un inibitore della glucosilceramide sintasi già approvato – un farmaco che riduce la produzione di lipidi – ha ridotto gli aggregati di proteine ​​tossiche, che sono un segno distintivo del morbo di Parkinson. “Alcune aziende”, dice l’autore senior dello studio Joseph Mazzulli, un assistente professore di neurologia alla Northwestern University Feinberg School of Medicine di Chicago, Illinois, “hanno usato inibitori della sintasi per ridurre la sintesi del lipide, e abbiamo usato un composto simile su neuroni derivati ​​dal paziente nel nostro studio. Siamo stati in grado di dimostrare una ridotta aggregazione di alfa-sinucleina tossica direttamente all’interno di neuroni derivati ​​dai pazienti Parkinson”.

Mentre non esiste ancora una cura per la malattia di Parkinson, ci sono farmaci e altri trattamenti che offrono sollievo dai sintomi per molti pazienti. Nel documento di studio, il Prof. Mazzulli e il team spiegano che un forte fattore di rischio per lo sviluppo di cluster di alfa-sinucleina tossici nel Parkinson sono le mutazioni nel gene della glucocerebrosidasi (GBA1). Il gene produce una proteina che è importante per il corretto funzionamento dei lisosomi, che sono compartimenti all’interno delle cellule che scompongono e liberano la glucosilceramide e altri lipidi. Quelli con una copia mutata di GBA1 hanno livelli superiori alla norma della glucosilceramide e hanno un rischio maggiore di sviluppare la malattia di Parkinson. Avere due copie mutate del gene – uno da ciascun genitore – può portare alla malattia di Gaucher, che è una rara malattia in cui il lisosoma non funziona e accumula composti grassi nelle cellule.

Tuttavia, anche se è noto che le mutazioni del GBA1 sono collegate – forse attraverso l’interruzione della clearance della glucosilceramide – allo sviluppo di aggregati tossici di alfa-sinucleina, ciò che non è stato chiaro è il meccanismo alla base di esso. Per indagare, gli scienziati hanno testato gli effetti di un farmaco che aumenta i livelli di glucosilceramide nei neuroni produttori di dopamina cresciuti da cellule staminali derivate dal paziente. Le cellule non avevano forme mutate del gene GBA1. Scoprirono che anche senza il gene mutato, c’era un significativo accumulo di cluster tossici alfa-sinucleina nei neuroni. Il Prof. Mazzulli suggerisce che ciò indica che la conversione della normale alfa-sinucleina nella sua forma tossica non dipendeva necessariamente dalla presenza della proteina mutata GBA1, ma soprattutto dalla diminuzione dell’accumulo di glucosilceramide.

Ad una più attenta analisi della conversione dell’alfa-sinucleina dalla sua forma normale a quella tossica, il team ha scoperto che non si trattava semplicemente della semplice forma di alfa-sinucleina – come si pensava in precedenza – convertita in un ammasso tossico. Invece, la glucosilceramide stava convertendo direttamente la forma complessa di alfa-sinucleina in aggregati tossici. Il Prof. Mazzulli spiega: “Siamo stati sorpresi di scoprire che l’aggregazione tossica si è verificata con la conversione diretta del grande complesso alfa-sinucleina. Abbiamo pensato che il complesso avrebbe dovuto smontarsi prima di formare aggregati tossici, ma non è quello che i nostri dati indicavano. I farmaci concepiti per il trattamento della malattia di Gaucher potrebbero essere un modo per indirizzare questo meccanismo”. Questi risultati offrono anche un modo per misurare l’efficacia dei farmaci durante gli studi clinici.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Moors TE et al. Mol Neurodegener. 2017 Jan 25; 12(1):11. 

Yang SY et al. Stem Cell Reports. 2017 Mar 14; 8(3):728-42.

Mazzulli JR et al. J Neurosci. 2016 Jul 20; 36(29):7693-706.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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