Un gruppo internazionale di scienziati, fra i quali alcuni membri della SISSA di Trieste, spiega come la proteina Doppel provoca fenomeni di neurodegenerazione cerebrale
Simile al famigerato prione (PrPC), agente infettivo ancor più rudimentale del più rudimentale dei virus, la proteina Doppel (Dpl) è ritenuta responsabile di alcune malattie neurodegenerative del sistema nervoso centrale. Al contrario del prione però la Dpl normalmente si trova nei tessuti del nostro corpo ma non nel cervello, eppure in condizioni particolari è in grado di provocare effetti tossici a carico del sistema nervoso centrale. Come spiegano Giuseppe Legname e Stefano Benvegnù della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Trieste, fra gli autori della ricerca pubblicata sulla rivista PloS One, la Dpl interagisce con l’alpha 2 macroglobulina (α2M), proteina molto abbondante nel sangue, inibitore di proteasi già noto fattore di rischio per l’Alzheimer, e provoca delle alterazioni neurologiche molto simili a quelle delle caratteristiche malattie prioniche – fra le quali ricordiamo la malattia di Jakob-Creutzfeldt, nota anche come morbo della mucca pazza.
Il team internazionale di neurobiologi che ha condotto la ricerca vede la partecipazione, oltre che dei due scienziati della Sissa, di ricercatori dell’Università di Pavia, dell’Institute for Neurodegenerative Desease di San Francisco, dell’Istituto San Raffaele di Milano, dell’Université Libre di Bruxelles, dell’Istituto Superiore di Sanità e del Duke University Medical Centre di Durham.
Legname, responsabile del Prion Biology Laboratory della SISSA, spiega il complesso legame che esiste fra Dpl e prione, svelando anche gli inaspettati lati positivi di quest’ultimo. La Dpl infatti normalmente non è espressa nel cervello, ma qui è stata rintracciata soltanto quando in alcune ricerche precedenti gli scienziati hanno eliminato la proteina prionica dal cervello dei topi. Sembra infatti che eliminare i prioni provochi l’espressione della Dpl nel cervello di questi animali. Quando questa proteina è presente da sola provoca malattie nervose neurodegenerative, ma se vengono reintrodotti i prioni questi effetti svaniscono.
“Con il nostro studio abbiamo scoperto che la PrPC è in grado di legarsi alla Dpl neutralizzandone gli effetti tossici,” spiega Legname che è stato studente di Stanley B. Prusiner, biochimico a cui si deve l’isolamento del prione, Premio Nobel per la medicina 1997. “Possiamo dunque dire che la proteina prionica è una proteina buona che protegge i neuroni, è essenziale per il mantenimento della salute delle cellule cerebrali. Al contrario, quando muta, divenendo tossica, provoca la distruzione delle cellule cerebrali proprio come la proteina Doppel.”
Proprio per comprendere meglio il meccanismo di azione del prione Legname e colleghi hanno isolato i meccanismi molecolari di neurodegenerazione provocati dalla Dpl. Secondo quanto osservato il meccanismo per cui la Dpl induce la neurodegenerazione è dovuto proprio al suo legame con l’inibitore di proteasi α2M, e interfererisce con la sua naturale azione nel sangue. La presenza concomitante della proteina prionica però ne annulla gli effetti tossici perché PrPC ostacola il legame tra Dpl e α2M bloccando di conseguenza il meccanismo neurodegenerativo. L’interazione tra Dpl e alpha 2 macroglobulina avrebbe però anche un faccia “buona”, oltre quella tossica nel cervello: nel il sistema riproduttivo maschile infatti sembra garantire una corretta prestazione degli spermatozoi.
Secondo quanto scoperto Legname e colleghi non è inoltre da escludere che la α2M faciliti la conversione – così si è osservato in vitro – della proteina prionica buona in quella cattiva responsabile delle encefaliti spongiformi trasmissibili (TSEs, Transmissible Spongiform Encephalopaties) come appunto la Jakob-Creutzfeldt, malattie neurodegenerative fatali. Oltre a essere un fattore di rischio per l’Alzheimer α2M potrebbe dunque avere un ruolo anche in altre malattie neurodegenerative come quelle prioniche.
