Il ruolo chiave della proteina tau nel morbo di Alzheimer / The key role of tau protein in Alzheimer's disease

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Ancorate ai microtubuli presenti negli assoni dei neuroni, le proteine tau smistano verso l'esterno o verso l'interno le molecole che vengono presentate loro da altre due proteine - chiamate chinesina e dineina - che fanno da “carrelli trasportatori” delle sostanze che si trovano nella cellula.

Anchored to the microtubules in the axons of the neurons, the proteins tau outward or inward the molecules that are presented to them by two other proteins - called kinesin and dynein - which make "carriers" of the substances that are found In the cell.

Secondo un nuovo studio, la responsabilità del morbo di Alzheimer non sarebbe la formazione delle placche amiloidi, ma il cattivo funzionamento di una proteina - chiamata proteina tau - che presiede all'eliminazione delle sostanze potenzialmente tossiche all'interno dei neuroni. Se non funziona correttamente, alcune proteine beta amiloidi restano all'interno della cellula, facendola degenerare e poi morire.

Sarebbe un'anomalia della proteina tau, e non la formazione delle placche di proteina beta amiloide, a innescare il processo di morte neuronale nella malattia di Alzheimer. A questa conclusione - che capovolge l'ordine delle "responsabilità" finora più accreditato nella genesi della malattia - è giunto uno studio condotto da ricercatori del Georgetown University Medical Center a Washington, D.C., e illustrato in un articolo sulla rivista “Molecular Neurodegeneration”.

Normalmente, le proteine tau presenti nei neuroni formano brevi filamenti che contribuiscono, con i microtubuli, a stabilizzare la struttura della cellula (citoscheletro), ma che servono soprattutto a facilitare l'espulsione dalla cellula di proteine potenzialmente tossiche, instradandole verso l'esterno.

Quando la proteina tau è anomala, questa espulsione ordinata degli scarti metabolici della cellula non avviene più. Di conseguenza, all'interno del neurone si accumulano diverse proteine, fra cui la beta amiloide. A questo punto la cellula tenta comunque di espellere le proteine attraverso altri meccanismi, che però, essendo meno efficienti, non riescono a eliminarle tutte e non impediscono alle beta amiloidi (che sono “appiccicose”) di aderire una all'altra durante l'espulsione, formando le tipiche placche attorno ai neuroni.

Secondo il nuovo studio, tuttavia, non sarebbero queste placche a uccidere i neuroni, ma le proteine beta amiloidi rimaste al loro interno, dove continuano a esercitare effetti tossici. 

Il mal funzionamento della proteina tau può essere più o meno accentuato, e questo spiegherebbe perché in alcune persone anziane si sviluppano placche amiloidi senza che vi sia alcun decadimento mentale. 

In questi casi, difficilmente comprensibili se fossero le placche a innescare

la morte neuronale, la proteina tau non è abbastanza efficiente da compiere da sola l'espulsione delle proteine beta amiloidi (il che spiega la formazione di placche esterne), ma lo è abbastanza da eliminare quelle che non sono state espusle per altre vie (e questo spiega perché il neurone non muore). 

Individuato questo meccanismo, Charbel E. H. Moussa e colleghi hanno tentato di forzare farmacologicamente i neuroni a liberarsi delle proteine tossiche ricorrendo a un inibitore della tirosina chinasi già usato in terapia oncologica, il nilotinib. Gli esperimenti sul modello murino hanno mostrato che il farmaco può impedire la morte neuronale, ma solamente se nella cellula nervosa c'è ancora una percentuale abbastanza alta di proteina tau ben funzionante. 

Sviluppare farmaci che migliorino l'efficienza della proteina tau, osservano gli autori, sarebbe di grande utilità anche in altre malattie neurodegenerative in cui, pur non essendoci formazione di placche, è presente un cattivo funzionamento della proteina tau, come per esempio nella demenza frontotemporale nota come FTDP-17 (demenza frontotemporale e parkinsonismo associata al cromosoma 17).

ENGLISH

According to a new study, responsibility for Alzheimer's disease would not be the formation of amyloid plaques, but the malfunctioning of a protein - called tau protein - prescribes the elimination of potentially toxic substances within the neurons. If it does not work properly, some beta amyloid proteins remain inside the cell, causing it to degenerate and then die.

It would be an abnormality of the tau protein, not the formation of the beta amyloid protein plates, to trigger the neuronal death process in Alzheimer's disease. To this conclusion, which outlines the "accountability" order so far accredited in the genesis of the disease, a study conducted by researchers at Georgetown University Medical Center in Washington, DC, and illustrated in an article in the journal Molecular Neurodegeneration.

Normally, tau proteins present in neurons form short filaments that, with microtubules, contribute to stabilizing the cell structure (cytoskeleton), but which primarily serve to facilitate the expulsion from the potentially toxic cell protein by routing them outwardly.

When the tau protein is abnormal, this ordered expulsion of the metabolic waste of the cell no longer occurs. As a result, several proteins, including beta amyloid, accumulate within the neuron. At this point, however, the cell attempts to expel proteins through other mechanisms, but being less efficient, they can not eliminate them all and do not prevent beta amyloids (which are "sticky") to adhere to each other during expulsion , Forming the typical plaques around the neurons.

According to the new study, however, these plaques would not kill neurons, but the beta amyloid proteins contained within them, where they continue to exert toxic effects.

The malfunction of tau protein may be more or less accentuated, and that would explain why some older people develop amyloid plaques without there being any mental decay.

In these cases, it is difficult to understand if they are the triggering plates

Neuronal death, the tau protein is not enough efficient to carry out the expulsion of beta amyloid proteins (which explains the formation of external plaques), but it is enough to eliminate those that have not been expelled in other ways (and This explains why the neuron does not die).

In identifying this mechanism, Charbel E. H. Moussa and colleagues attempted to force neurons to release toxic proteins using a tyrosine kinase inhibitor already used in oncological therapy, nilotinib. Mouse model experiments have shown that the drug can prevent neuronal death, but only if there is still a high enough percentage of well-functioning tau protein in the nerve cell.

Developing drugs that improve the efficiency of tau protein, according to the authors, would be of great utility in other neurodegenerative diseases where, although no plaque formation, there is a malfunction of the tau protein, as for example in the known frontotemporal dementia Such as FTDP-17 (frontotemporal dementia and parkinsonism associated with chromosome 17).

Da:

http://www.lescienze.it/news/2014/11/03/news/alzheimer_proteina_tau_innesca_morte_neuroni-2355312/