Malattie genetiche ed RNA: non si può fabbricare un utensile se manca il macchinario

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università di Osaka e del Centro Nazionale di Neurologia e Psichiatria riporta che due comuni malattie neurodegenerative, la SLA, nota anche come malattia di Lou Gehrig, e la degenerazione lobare frontotemporale, o FTLD, derivano dal ridotto trasporto di RNA da parte della proteina TDP-43, che alla fine interrompe la funzione dei neuroni. La mancanza della proteina TDP-43 in queste due malattie neurodegenerative ha dimostrato di prevenire la crescita dei neuroni tramite il trasporto fallito di RNA e la conseguente assenza di sintesi proteica negli assoni. Per fare un esempio pratico, come ha dimostrato l’attuale pandemia del COVID-19, le interruzioni che si verificano quando il trasporto non può procedere come al solito sono a livello di sistema, influenzando le vite individuali, le aziende e l’economia globale. A livello di cellule, tessuti e sistemi avvengono fondamentalmente meccanismi simili. Ma si provi ad immaginare un problema simile nel nostro cervello e nel midollo spinale.

Fondamentalmente, il trasporto porta le cose dove devono essere al momento giusto, che si tratti di persone, merci o molecole. Nel corpo, gli oggetti inviati da un luogo a un altro sono spesso una risposta a ciò che ti sta accadendo. Ad esempio, in risposta alla disidratazione, il tuo cervello invia un ormone attraverso il sangue ai reni dove costringe l’acqua a essere riassorbita. In cellule come i neuroni, la situazione è simile, ma non ci sono strade o arterie. Molte molecole arrivano invece a destinazione essendo trasportate da altre molecole. Poiché uno dei più grandi cambiamenti fisiologici sia nella SLA che nell’FTLD è la scomparsa di TDP-43 dai nucleoli dei neuroni, il team ha concentrato la propria ricerca su ciò che normalmente fa TDP-43. È noto che TDP-43 si lega all’RNA cellulare e in prima battuta il team ha dimostrato che nei neuroni, TDP-43 si lega all’RNA che codifica per proteine di ribosomi, necessari per produrre le proteine stesse ​​dall’RNA. In effetti, ulteriori esperimenti hanno confermato tale ipotesi e hanno mostrato che quando mancava TDP-43, l’RNA in questione non poteva essere trasportato all’assone.

Ma cosa succede se l’RNA non può essere trasportato? I ricercatori hanno esaminato la crescita degli assoni nella coltura e negli embrioni di topo. Hanno scoperto che in entrambi i casi, l’estensione e la crescita degli assoni erano stentate quando mancava TDP-43. Tuttavia, la crescita potrebbe essere ripristinata costringendo i neuroni a produrre una produzione eccessiva di proteine ribosomiali. Il dottor Seiichi Nagano, primo autore dello studio, ha spiegato: “Abbiamo scoperto TDP-43 negli assoni e che si lega all’RNA messaggero delle proteine ribosomiali. Questo è stato un forte supporto per l’idea che TDP-43 trasporta l’RNA all’assone dove può essere utilizzato per produrre proteine ribosomiali. Ciò consentirebbe la sintesi locale di proteine nei ribosomi costruiti negli assoni. Ora che comprendiamo il ruolo di TDP-43 nel trasporto dell’RNA messaggero delle proteine ribosomiali, questo dovrebbe aiutarci a sviluppare nuove strategie e nuovi bersagli per i trattamenti della SLA e della FTLD”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Nagano S et al. Acta Neuropathologica 2020 Aug 16.

Ikenaka K et al. J Neuropathol Exp Neurol. 2020; 79(4):370. 

Briese M et al. Acta Neuropathol Commun. 2020; 8(1):116.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci

Medico Chirurgo, Specialista; PhD. a CoFood s.r.l.

- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency 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. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento enzimaticamente neutralizzata (owner of patents 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 articoli su informazione medica e salute sul sito www.medicomunicare.it (Medical/health information on website) - Autore di corsi ECM FAD pubblicizzati sul sito www.salutesicilia.it

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