Le origini nascoste del Parkinson: a caccia delle staminali malate dalla nascita

Il morbo di Parkinson è dovuto alla compromissione o alla perdita di cellule cerebrali che producono dopamina, un neurotrasmettitore che è coinvolto nel coordinamento dell’attività muscolare volontaria. La ragione di questa perdita non è chiara al momento. È caratterizzato da sintomi muscolari insidiosi ma progressivi che includono lentezza nei movimenti, rigidità muscolare, tremori e perdita di equilibrio. La malattia di Parkinson colpisce circa 500.000 persone negli Stati Uniti ogni anno, e sfortunatamente questo numero è in aumento. Nella maggior parte dei casi la malattia inizia dopo i 60 anni, ma può manifestarsi tra i 21 ei 50 anni in circa un decimo dei casi. Non esiste una cura per questa condizione. Lo studio della malattia di Parkinson è complicato dal fatto che le cellule perse sono impossibili da studiare. Di conseguenza, la ricerca si è concentrata sull’uso di tessuti prelevati da pazienti deceduti, da animali da esperimento e da linee cellulari immortalate, che mostrano come questi tessuti differiscano da quelli dei tessuti sani. A questo proposito, il campo emergente dellle iPSC (cellule staminali pluri-potenti) ha aperto nuove possibilità per aiutare i ricercatori a capire come i cambiamenti cellulari causano il morbo di Parkinson nell’uomo.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Medicine questo gennaio suggerisce che la malattia di Parkinson che si sviluppa prima dei 50 anni potrebbe essere dovuta a un’anomalia in alcune cellule cerebrali che rimane inattiva fino all’età di insorgenza della malattia. Indica anche la potenziale utilità di un farmaco specifico per prevenirlo correggendo il disturbo delle cellule cerebrali. Il presente studio si concentra sul sottogruppo della malattia di Parkinson che inizia prima di 50 anni. I ricercatori hanno esaminato le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), che sono una forma di cellule staminali derivate da cellule ematiche mature o adulte che sono esposte a un programma che “riporta indietro l’orologio cellulare”, ripristinando lo stato primitivo, indifferenziato o embrionale di la cellula. Ciò significa che la cellula può ora dare origine a uno qualsiasi dei numerosi tipi di cellule nel corpo umano, che saranno tutti geneticamente identici alle cellule del paziente. In questo caso, le cellule mature sono state prelevate da pazienti con malattia di Parkinson a insorgenza giovane. Questi sono state trasformate in iPSC che sono state quindi utilizzate per creare neuroni dopaminergici. I neuroni formati dalle cellule staminali di ciascun paziente sono stati quindi coltivati in laboratorio.

Questo per consentire agli scienziati di vedere come i neuroni avrebbero potuto operare dalla vita embrionale in poi. L’analisi del funzionamento dei neuroni formati dalle iPSC ha mostrato che differivano dalle normali cellule nervose in due modi: inizialmente, erano pieni di una proteina “di scarto” chiamata alfa-sinucleina, che si trova tipicamente nella maggior parte delle forme del morbo di Parkinson; secondo, contengono lisosomi scarsamente funzionanti, strutture cellulari piene di enzimi che scindono le proteine ​​per riciclare parti utili e smaltire il resto. Questo tipo di malfunzionamento è probabilmente il motivo dell’accumulo di alfa-sinucleina. In tal caso, questi cambiamenti potrebbero rivelare, per la prima volta, i primi cambiamenti che si verificano nel Parkinson a esordio giovanile, sembra davvero che i neuroni della dopamina in questi individui possano continuare a gestire male l’alfa-sinucleina per un periodo di 20 o 30 anni, causando la comparsa dei sintomi del Parkinson. Inoltre, le iPSC sono state attivate per testare gli effetti di numerosi farmaci su queste anomalie nel metabolismo del neurone dopaminergico. Ad esempio, hanno trovato un farmaco chiamato PEP005 che è attualmente approvato dalla FDA per il trattamento di condizioni precancerose della pelle.

Si è scoperto che questo riduce i livelli di alfa-sinucleina nei neuroni della dopamina, sia in coltura che nei topi viventi. Non solo, PEP005 ha anche corretto i livelli di proteina chinasi C attivata, un enzima che risulta essere anormalmente elevato in questi pazienti, sebbene ciò che fa sia attualmente sconosciuto. Il prossimo passo è scoprire come questo farmaco può essere somministrato in modo da valutare se può essere usato per trattare o prevenire la malattia di Parkinson a insorgenza giovanile. Inoltre, i ricercatori vogliono vedere se le anomalie delle cellule cerebrali presenti in questa forma di Parkinson sono condivise anche da altre forme. Il team ha in programma di studiare in che modo PEP005, attualmente disponibile in forma di gel, potrebbe essere consegnato al cervello per trattare potenzialmente o prevenire il Parkinson a insorgenza giovanile. Il team prevede inoltre ulteriori ricerche per determinare se le anomalie riscontrate nello studio nei neuroni dei pazienti con Parkinson a esordio giovanile esistono anche in altre forme di Parkinson.

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

Pubblicazioni scientifiche

Laperle AH et al., Tagliati M, Svendsen CN. Nat Med. 2020 Jan 27.

Juul-Madsen K et al., Vorup-Jensen T. J Immunol. 2020 Jan 22. 

Chumarina M et al. Acta Neuropathol Commun. 2019 Dec; 7(1):208. 

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it