- Gli scienziati del Laboratorio di Biologia Molecolare del Medical Research Council (MRC) a Cambridge, nel Regno Unito, lo hanno fatto hanno identificato una nuova proteina chiamata TAF15 che forma strutture aggregate nei casi di demenza frontotemporale, sfidando le ipotesi precedenti sulla condizione.
- Questa scoperta è una nuova aggiunta all’insieme limitato di proteine riconosciute come capaci di aggregarsi nei disturbi neurodegenerativi come l’Alzheimer.
- Questa scoperta non solo apre la strada a strumenti diagnostici e trattamenti avanzati, ma solleva anche l’interessante possibilità che TAF15 possa essere collegato sia alla demenza frontotemporale che alla malattia dei motoneuroni, gettando nuova luce su questi disturbi debilitanti.
La maggior parte dei disturbi neurodegenerativi, come la demenza, coinvolgono le proteine che si raggruppano in filamenti noti come amiloidi.
Nella maggior parte dei casi, gli scienziati hanno individuato le proteine responsabili di questa aggregazione, consentendo loro di concentrarsi su queste proteine per valutazioni diagnostiche e terapie.
Tuttavia, in circa il 10% dei casi di demenza frontotemporale, i ricercatori non avevano ancora determinato la specifica proteina responsabile.
Ora, i ricercatori sono riusciti a identificare con successo le strutture aggregate della proteina TAF15 in questi casi particolari.
I risultati sono stati pubblicati in
Una nuova proteina può contribuire alla demenza frontotemporale
La demenza frontotemporale deriva dal deterioramento dei lobi frontali e temporali del cervello, che supervisionano le emozioni, la personalità, il comportamento, la comprensione del linguaggio e la parola.
Questa condizione si manifesta tipicamente in età più precoce rispetto alla malattia di Alzheimer e viene spesso diagnosticata in soggetti di età compresa tra 45 e 65 anni. Tuttavia, può presentarsi anche in individui sia più giovani che più anziani.
Nella loro nuova ricerca, un team di scienziati ha scoperto strutture proteiche aggregate che potrebbero fungere da punto focale per potenziali progressi nelle valutazioni diagnostiche e nelle terapie.
Una volta identificata la proteina chiave e la sua struttura, i ricercatori sono ora pronti a concentrarsi su di essa per diagnosticare e trattare questa specifica forma di demenza frontotemporale.
Questo approccio rispecchia le strategie già in corso per prendere di mira gli aggregati di proteine beta-amiloide e tau, caratteristiche distintive della malattia di Alzheimer.
Utilizzo della microscopia crioelettronica avanzata per esaminare il cervello
Gli scienziati hanno utilizzato tecniche avanzate di microscopia crioelettronica (crio-EM) per esaminare gli aggregati proteici con una risoluzione a livello atomico nel cervello di quattro individui affetti da questa forma di demenza frontotemporale.
Fino ad ora, gli scienziati avevano ipotizzato che una proteina denominata FUS fosse responsabile dell’aggregazione in questo tipo di demenza, tracciando paralleli con altri disturbi neurodegenerativi.
Utilizzando la microscopia crioelettronica (crio-EM), gli scienziati del Laboratorio di biologia molecolare dell’MRC hanno determinato con successo che gli aggregati proteici presenti in ciascun cervello condividevano una struttura atomica identica.
Sorprendentemente, la proteina responsabile non era FUS ma un’altra proteina chiamata TAF15.
I ricercatori hanno chiarito che questo risultato era inaspettato, poiché prima di questo studio, il ruolo di TAF15 nella formazione dei filamenti amiloidi nelle condizioni neurodegenerative non era stato riconosciuto e non esistevano informazioni sulle sue caratteristiche strutturali.
Cryo-EM sta rivoluzionando la nostra comprensione dei meccanismi molecolari alla base della demenza e delle malattie neurodegenerative in un contesto più ampio, fornendo approfondimenti che prima erano irraggiungibili con le tecnologie precedenti.
I ricercatori hanno riconosciuto che la natura complessa della conduzione della microscopia crioelettronica limitava l’esame al cervello di soli quattro individui.
Tuttavia, con la nostra nuova conoscenza della proteina fondamentale e della sua struttura, esiste la prospettiva di creare strumenti per lo screening di centinaia di campioni di pazienti per valutare l’entità di questi aggregati proteici anomali.
Demenza frontotemporale e malattia dei motoneuroni
Alcuni individui affetti da demenza frontotemporale soffrono anche di malattia dei motoneuroni, una condizione caratterizzata da una progressiva perdita di controllo muscolare.
In questa indagine, due individui che avevano entrambe le condizioni hanno donato il loro cervello per lo studio.
In questi casi, i ricercatori hanno rilevato la stessa forma aggregata della proteina TAF15 nelle regioni del cervello associate alla malattia dei motoneuroni.
La presenza di identici aggregati TAF15 in due individui che avevano sia demenza frontotemporale che segni di malattia dei motoneuroni aumenta la possibilità che TAF15 possa contribuire allo sviluppo di entrambi i disturbi.
Sono necessarie ulteriori ricerche per studiare l’impatto di TAF15
Il gruppo di ricerca sta attualmente esaminando se questi aggregati TAF15 anomali sono presenti in individui con malattia dei motoneuroni che non presentano sintomi di demenza frontotemporale.
James Giordano, PhD, MPhil, Professore di Neurologia e Biochimica del Pellegrino Center presso il Georgetown University Medical Center, non coinvolto in questa ricerca, ha detto Notizie mediche oggi che “questo studio ha ulteriormente esaminato la possibilità che ulteriori proteine anomale possano contribuire al processo neuropatologico della degenerazione e demenza lobare fronto-temporale (FTLD).”
“Lo studio è stato ben condotto e ha utilizzato un campione piuttosto ampio di tessuto cerebrale prelevato da pazienti affetti per valutare la presenza e l’entità della proteina TAF, una variante costituente proteica anomala che, insieme ad altre proteine anomale note (come le caratteristiche tau e alfa -entità sinucleina), si trovano e contribuiscono ai processi neurodegenerativi della FTLD.
— Dott. Giacomo Giordano
Il dottor Giordano ha osservato che “questo studio, cosa importante, ha dimostrato che la proteina TAF è presente anche, sebbene in concentrazione leggermente minore, nella circoscrizione proteopatica totale del cervello di questi pazienti”.
Il dottor Giordano ha osservato che i risultati dello studio “supportano ulteriormente e fanno avanzare aspetti dell’ipotesi amiloide della demenza neurodegenerativa”.
“Inoltre, l’identificazione della variante TAF può servire come importante marcatore diagnostico, nonché come potenziale bersaglio terapeutico nel trattamento della FTLD”, ha spiegato.
Anche Jennifer Bramen, Ph.D., ricercatrice senior presso il Pacific Neuroscience Institute di Santa Monica, California, non coinvolta in questa ricerca,“La demenza del lobo frontotemporale (FTD) è una malattia emotivamente impegnativa senza cura”.
Il dottor Bramen ha concluso che “la FTD è una malattia eterogenea, il che rende più difficile la ricerca. Una migliore comprensione dei diversi sottotipi potrebbe infine portare a più opzioni terapeutiche per i pazienti”.
