Nel nostro organismo succede un po’ come in una grande città: se il sistema di raccolta dei rifiuti smette di funzionare, i rifiuti iniziano ad accumularsi. Lo stesso può accadere anche nel cervello. Quando alcune sostanze di scarto non vengono eliminate correttamente dalle cellule nervose, possono provocare danni importanti.
È il caso della proteina tau, una delle principali responsabili dei processi neurodegenerativi legati all’Alzheimer e ad altre forme di demenza. Quando questa proteina si accumula all’interno dei neuroni forma aggregati tossici che, nel tempo, portano alla morte delle cellule cerebrali.
Una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Cell, guidata dagli scienziati delle università della California di Los Angeles e San Francisco, ha però individuato un possibile meccanismo naturale di difesa del cervello. Al centro dello studio c’è una sorta di “proteina spazzino”, capace di aiutare alcuni neuroni a liberarsi proprio della tau.
Come funziona il sistema di pulizia
Questa proteina viene prodotta grazie alle istruzioni contenute in uno specifico gene del DNA. Il suo compito è applicare una specie di “etichetta molecolare” invisibile, chiamata CRL5SOCS4, direttamente sulla proteina tau.
Questo tag funziona come un segnale: indica al sistema di riciclo della cellula che quella proteina deve essere eliminata. In pratica, la tau viene indirizzata verso il meccanismo cellulare incaricato di degradare le proteine danneggiate, permettendo così alla cellula di liberarsene.
Secondo i ricercatori, questo processo di pulizia non avviene in tutti i neuroni allo stesso modo. Alcune cellule sembrano infatti molto più efficienti nel liberarsi della tau e, proprio per questo motivo, riescono a sopravvivere più a lungo rispetto ad altre.
Lo studio sui geni
Per arrivare a questa scoperta, gli scienziati hanno analizzato neuroni umani coltivati in laboratorio. Utilizzando la tecnologia di editing genetico CRISPR, spesso descritta come delle vere e proprie “forbici del DNA”, hanno esaminato quasi tutto il genoma umano per capire quali geni influenzassero l’accumulo della proteina tau.
Durante l’analisi, i ricercatori hanno disattivato singoli geni per osservare come ogni modifica influenzasse la formazione degli aggregati tossici della proteina. Tra oltre mille geni analizzati, uno dei più rilevanti si è rivelato proprio quello legato al complesso proteico CRL5SOCS4, capace di contrassegnare la tau e indirizzarla verso la distruzione.
Un ulteriore indizio è arrivato dallo studio di campioni di tessuto cerebrale di persone affette da Alzheimer. I neuroni che presentavano livelli più alti dei componenti di questo sistema di etichettatura risultavano più resistenti alla degenerazione, nonostante la presenza della tau.
Proprio questo dato apre nuove prospettive: rafforzare artificialmente questo meccanismo naturale potrebbe diventare, in futuro, una strategia terapeutica per contrastare le malattie neurodegenerative.
Il legame dell’alzheimer con i mitocondri
La ricerca ha portato alla luce anche un altro elemento interessante: il ruolo dei mitocondri, le strutture cellulari che producono energia. Quando queste “centrali energetiche” della cellula subiscono alterazioni o stress, i neuroni iniziano a produrre un particolare frammento di tau di circa 25 kilodalton. Questo frammento corrisponde a un biomarcatore già individuato nel sangue e nel liquido cerebrospinale dei pazienti con Alzheimer, noto come NTA-tau.
Secondo i ricercatori, questo processo sarebbe collegato allo stress ossidativo, una condizione molto comune sia nell’invecchiamento sia nelle malattie neurodegenerative. In queste situazioni il proteasoma, cioè il sistema cellulare incaricato di riciclare le proteine, diventa meno efficiente e può elaborare in modo scorretto la proteina tau.
In laboratorio si è osservato che questo frammento alterato cambia il modo in cui le proteine tau si aggregano, contribuendo potenzialmente alla progressione della malattia.
Le prospettive per il futuro
I risultati dello studio suggeriscono quindi due possibili strade per nuove terapie. Da una parte potenziare l’azione della proteina CRL5SOCS4, aiutando i neuroni a eliminare più efficacemente la tau. Dall’altra proteggere i mitocondri durante i periodi di stress cellulare, per ridurre la formazione dei frammenti tossici della proteina.
Due strategie che, se confermate da ulteriori studi, potrebbero rappresentare un passo importante nella lotta contro l’Alzheimer e altre malattie neurodegenerative.