Le ammine traccia: dagli amminoacidi un segreto per far rigenerare le cellule nervose

Oggi, molti farmaci usati clinicamente influenzano la neurotrasmissione, cioè il processo di comunicazione tra i neuroni o di trasmissione dei segnali ad altre cellule tramite sostanze chimiche. Tra i neurotrasmettitori ben studiati, cioè messaggeri chimici che trasmettono segnali attraverso le terminazioni nervose del corpo, ci sono dopamina, norepinefrina, serotonina, istamina e glutammato per citarne solo alcuni. I ricercatori dell’Università di San Pietroburgo, guidati dal professor Raul R. Gainetdinov, direttore dell’Istituto di biomedicina traslazionale e supervisore accademico dell’Ospedale universitario di San Pietroburgo, hanno trovato un nuovo ruolo per il sistema di neurotrasmettitori recentemente scoperto che utilizza il recettore associato all’ammina traccia 5 (TAAR5) per la neurotrasmissione. È stato osservato che la mancanza di TAAR5 nei topi porta a un numero maggiore di neuroni dopaminergici e ad un aumento della neurogenesi adulta, ovvero il processo mediante il quale si formano nuovi neuroni nel cervello. Ciò potrebbe fornire una nuova opportunità di trattamento per disturbi neurodegenerativi come il morbo di Parkinson o l’atrofia multisistemica (MSA) o la sclerosi multipla.

All’inizio di quest’anno, lo stesso gruppo di ricercatori ha segnalato la scoperta di un nuovo sistema di neurotrasmettitori che trasmette segnali dalle cellule nervose alle cellule bersaglio tramite il recettore 5 associato alle ammine in traccia (TAAR5). I recettori associati alle tracce di ammine (TAAR) sono una classe di recettori che rilevano le ammine biogene, che sono i prodotti della decarbossilazione degli amminoacidi. In altre parole, ogni amminoacido ha la sua ammina. Di regola, la parte acida viene rimossa dagli enzimi (decarbossilasi) che catalizzano la rimozione di un gruppo carbossilico: un amminoacido diventa così un’ammina. Si trovano nel nostro corpo o in alcuni batteri che metabolizzano gli aminoacidi, ad esempio, quando i batteri scompongono i tessuti nei cadaveri. Non c’è da stupirsi che le ammine traccia sono abbondanti nei cibi fermentati, come formaggio, vino, birra e salumi. Questi sono gli stessi alimenti aboliti in chi soffre di emicrania, poiché i TAAR sono coinvolti in questo fenomeno. La maggior parte dei TAAR sono stati descritti principalmente nel sistema olfattivo e considerati recettori che percepiscono odori innati (tessuto in decomposizione, feromoni, predatori).

Perifericamente regolano fenomeni come la pressione sanguigna, ma i TAAR si trovano anche in alcune aree del cervello e sono coinvolti nella regolazione delle nostre emozioni, come scoperto dagli scienziati dell’Istituto di Biomedicina Traslazionale dell’Università di Pietroburgo. Gli esperimenti hanno rivelato che i topi TAAR5 “knockout” (con un gene “spento” che codifica per la proteina TAAR5) mostrano comportamenti e alterazioni simili agli antidepressivi e all’ansia nella trasmissione cerebrale della serotonina. Ulteriori indagini dettagliate si sono concentrate su come TAAR5 può influenzare i neuroni della dopamina nella substantia nigra del cervello. Alcuni disturbi neurodegenerativi, incluso il morbo di Parkinson, sono associati alla perdita di neuroni dopaminergici. I risultati della ricerca sono stati piuttosto inaspettati, dicono gli scienziati. Il numero di neuroni dopaminergici nella substantia nigra e nel contenuto di dopamina è aumentato del 30% nei topi privi di TAAR5 rispetto agli animali selvatici. Un tale aumento del numero di neuroni della dopamina può verificarsi durante lo sviluppo o tramite alterazioni nella neurogenesi dell’adulto.

È noto che alcuni neuroni si formano nelle aree neurogeniche del cervello come la zona subventricolare (SVZ) e la zona subgranulare (SGZ) nei mammiferi adulti. L’analisi ha mostrato che TAAR5 è presente in queste aree neurogeniche canoniche così come nella zona potenzialmente neurogena che circonda il terzo ventricolo. È noto anche che la neurogenesi dell’adulto può essere regolata tramite i recettori della serotonina, della dopamina e dell’adrenalina e può essere aumentata durante il trattamento antidepressivo. In effetti, i topi knockout TAAR5 mostrano un aumento della neurogenesi degli adulti. I TAAR possono fungere da sensori “olfattivi” intra-cerebrali per rilevare gli amminoacidi decarbossilati e quindi fornire un meccanismo neurotrasmettitore per innescare una reazione neurogena in risposta a vari processi patologici nel cervello. Pertanto, i TAAR possono non solo modulare i comportamenti emotivi, ma anche regolare la neurogenesi degli adulti. Il targeting del TAAR5 può fornire una nuova opportunità di trattamento per i disturbi neurodegenerativi, tra cui il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer.

Eppure molto resta ancora da fare. Gli scienziati stanno cercando di valutare futuri antagonisti selettivi TAAR5 sulla neurogenesi degli adulti. E, cosa più importante, vedere di applicare queste conoscenze in campo umano.

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

Pubblicazioni scientifiche

Efimova EV et al. Neuropharmacology 2020 Oct 24; 182:108373.

Espinoza S, Sukhanov I et al. Front Mol Neurosci. 2020 Mar 5; 13:18. 

Gainetdinov RR et al. Pharmacol Rev. 2018 Jul; 70(3):549-620. 

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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