Morbo di Parkinson: gli scienziati trovano un nuovo enzima che distrugge i gruppi proteici

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Il blocco di un enzima potrebbe  mettere fine alll’accumulo di gruppi di proteine ​​tossiche che si verifica nel cervello delle persone con malattia di Parkinson.

neuron with lewy bodies

Questa è stata la conclusione che gli scienziati del Georgetown University Medical Center (GUMC) di Washington, DC, hanno raggiunto dopo aver studiato l’enzima, chiamato USP13, nel cervello di topi e umani.

Lo studio, che presenta la rivista Human Molecular Genetics , potrebbe essere il primo a spiegare il ruolo dell’USP13 nell’accumulo tossico di gruppi proteici nel cervello.

Gli accumuli di proteine ​​sono chiamati corpi di Lewy e si verificano anche in altre malattie neurodegenerative, tra cui la demenza del corpo di Lewy e l’atrofia multipla del sistema.

“Questo studio”, afferma l’autore principale Xiaoguang Liu, un assistente professore di neurologia al GUMC, “fornisce una nuova prova che USP13 influenza lo sviluppo e la clearance dei gruppi di proteine ​​del corpo di Lewy, suggerendo che il targeting USP13 possa essere un bersaglio terapeutico nella malattia di Parkinson e altri simili forme di neurodegenerazione. ”

 

Morbo di Parkinson e corpi di Lewy

La malattia di Parkinson è una malattia degenerativa che colpisce principalmente il controllo del movimento. I sintomi tipici includono tremori, rigidità e bradicinesia, che è una lentezza di movimento.

Le persone con malattia di Parkinson possono anche avere problemi di sonno, ansia , depressionestitichezza e affaticamento .

Secondo l’American Parkinson Disease Association, circa 10 milioni di persone in tutto il mondo vivono con la malattia di Parkinson. Questa cifra include circa 1 milione di persone negli Stati Uniti.

La malattia di Parkinson distrugge le cellule in una regione del cervello nota come substantia nigra. Le cellule nervose in questa regione comunicano rilasciando un messaggero chimico chiamato dopamina. Questa interazione aiuta con la ” messa a punto ” del controllo del movimento.

Gli scienziati non sono sicuri di quale sia la causa della morte delle cellule che rilasciano dopamina nella malattia di Parkinson, ma i corpi di Lewy sono in cima alla lista dei sospettati.

Gli esami post mortem di persone affette dal morbo di Parkinson hanno trovato corpi di Lewy in cellule nervose o neuroni della substantia nigra e in altre parti del cervello.

Una proteina chiamata alfa-sinucleina è un componente primario di queste strutture tossiche e circolari. Tuttavia, il ruolo che questa proteina gioca nel cervello sano è in qualche modo poco chiaro.

Tag alfa-sinucleina e ubiquitina

Quello che gli scienziati sanno è che quando l’alfa-sinucleina reca le etichette della piccola proteina ubiquitina, gli enzimi arrivano e la portano via per la distruzione. Il processo di marcatura delle proteine ​​per la clearance usando i tag ubiquitin è chiamato ubiquitinazione.

Il recente studio rivela che USP13 rimuove i tag ubiquitin sulla alfa-sinucleina. Di conseguenza, gli enzimi non eliminano la proteina e si accumula per formare corpi di Lewy tossici.

I ricercatori hanno dimostrato che il blocco dell’USP13 nei modelli murini del morbo di Parkinson ha fatto sparire i corpi di Lewy e li ha anche impediti di formarsi di nuovo.

Questo ha fatto seguito alla scoperta che il tessuto cerebrale post-mortem delle persone con malattia di Parkinson conteneva alti livelli di USP13.

Il team ha anche studiato la relazione tra USP13, alfa-sinucleina e un’altra proteina collegata alla malattia di Parkinson chiamata parkin.

USP13 ha interrotto il parkin dal suo lavoro

Parkin aiuta a dirigere la scomposizione delle proteine ​​nelle cellule. Rileva i tag ubiquitina e prende di mira la proteina marcata per la degradazione. Gli scienziati hanno identificato i legami tra alcune forme di morbo di Parkinson e “la perdita della funzione di parkin”.

Sembra che, rimuovendo i tag ubiquitin, USP13 impedisca al parkin di consegnare alfa-sinucleina al processo di gestione dei rifiuti della cellula.

Utilizzando i modelli murini del morbo di Parkinson, il team ha dimostrato che sia l’etichettatura che la distruzione della alfa-sinucleina aumentavano quando ai topi mancava USP13.

C’era anche una minore distruzione di cellule dopaminiche in questi topi e una migliore funzione motoria.

I ricercatori ora vogliono sviluppare un bloccante USP13 che i medici possano utilizzare come parte di una terapia che mira alla clearance delle proteine ​​nelle malattie neurodegenerative, come il morbo di Parkinson.

“Laclearance delle proteine ​​neurotossiche, inclusa l’alfa-sinucleina, può dipendere dall’equilibrio tra ubiquitinazione e de-ubiquitinazione”.

Xiaoguang Liu, GUMC

 

trad. dall’originale dal Medical News Today

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