Il ruolo del gene che favorisce l'Alzheimer / The role of the gene that promotes Alzheimer

Il ruolo del gene che favorisce l'Alzheimer The role of the gene that promotes Alzheimer


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



Aggregati di proteina amiloide (verde) aggrediti da cellule della glia che cercano di demolirli. (Cortesia Università di Southampton) / Amyloid (green) protein aggregates attacked by glia cells trying to demolish them

L'insorgenza dell'Alzheimer è facilitata dalla presenza di una delle tre forme in cui può esistere una particolare proteina codificata da varianti di uno stesso gene perché altera il metabolismo di neuroni e astrociti, e diminuisce l'efficienza delle cellule spazzine del cervello
Le persone con la variante genica APOE4 hanno livelli più alti di proteine amiloidi, e sono a più elevato rischio di Alzheimer. Questa variante infatti altera il metabolismo dei lipidi nei neuroni e negli astrociti (le cellule cerebrali che alimentano i neuroni), e riduce notevolmente l'attività della microglia, la cui principale funzione è la rimozione di presenze indesiderate, dai patogeni alle proteine amiloidi di scarto. A scoprire questo collegamento tra il già noto fattore rischio di APOE4 legato all'Alzheimer con fenomeni di meccanismi cellulari è stato un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, che firma un articolo su "Neuron".

Nel cervello, gli astrociti producono lipidi, che poi secernono in modo che vengano assorbiti dai neuroni con l'aiuto dell'apolipoproteina E, o APOE. Di questa proteina esistono però tre forme leggermente diverse, identificate dai numeri 2, 3 e 4, ciascuna codificata da una variante del gene APOE.

Nella popolazione generale, circa l'8 per cento delle persone ha APOE2. il 78 per cento APOE3 e il 14 per cento APOE4. Ma nelle persone con Alzheimer tardivo la percentuale di quanti hanno il gene APOE4 è ben più alta, il 37 per cento. (L'Alzheimer tardivo rappresenta il 95 per cento dei casi, mentre l'Alzheimer familiare, che ha insorgenza precoce, prima dei 60 anni, ne rappresenta solo il 5.)

Nel nuovo studio Li-Huei Tsai e colleghi hanno creato, a partire da cellule staminali, delle colture cellulari in vitro di neuroni, astrociti e cellule della microglia identiche se non per la variante del gene che codifica per l'apolipoproteina E: in metà dei campioni APOE3 e nell'altra metà APOE4.

E' risultato che i neuroni con APOE4 formavano più sinapsi e producevano più proteina amiloide di quelli con APOE3, che gli astrociti APOE4producevano il doppio di colesterolo e faticavano a espellere le proteine amiloidi, e che le cellule della microglia erano molto più lente a distruggere le proteine amiloidi di scarto.

A queste differenze corrispondono alterazioni nell'attività di molti geni: nei neuroni delle cellule con APOE4, i livelli di espressione di circa 250 geni sono ridotti e quelli di 190 aumentati; negli astrociti, questi numeri sono ancora più alti, e nelle cellule della microglia i geni ad attività ridotta sono addirittura 1100 circa, e quelli più attivi circa 300.

Secondo i ricercatori, è molto verosimile che APOE4 interrompa specifiche vie di segnalazione all'interno delle cellule cerebrali, che ora cercheranno di individuare. "Se con le tecniche di modificazione genetica negli esseri umani fossimo in grado di convertire il gene da E4 a E3, molti dei sintomi associati al morbo di Alzheimer potrebbero essere attenuati", ha concluso Tsai.

ENGLISH

The onset of Alzheimer's is facilitated by the presence of one of the three forms in which a particular protein encoded by variants of the same gene can exist because it alters the metabolism of neurons and astrocytes, and decreases the efficiency of brain cell cells
People with the APOE4 gene variant have higher levels of amyloid proteins, and are at higher risk for Alzheimer's. This variant in fact alters the metabolism of lipids in neurons and astrocytes (the brain cells that feed the neurons), and significantly reduces the activity of microglia, whose main function is the removal of unwanted presences, from pathogens to amyloid proteins of waste . To discover this link between the already known risk factor of APOE4 linked to Alzheimer's disease with phenomena of cellular mechanisms was a group of researchers from the Massachusetts Institute of Technology, which signs an article on "Neuron".

In the brain, astrocytes produce lipids, which then secrete so that they are absorbed by the neurons with the help of apolipoprotein E, or APOE. Of this protein, however, there are three slightly different forms, identified by the numbers 2, 3 and 4, each coded by a variant of the APOE gene.

In the general population, about 8 percent of people have APOE2. 78 percent APOE3 and 14 percent APOE4. But in people with late Alzheimer's the percentage of those who have the APOE4 gene is much higher, 37 percent. (Late Alzheimer's represents 95 percent of cases, while familial Alzheimer's, which has an early onset, before age 60, accounts for only 5.)

In the new study Li-Huei Tsai and colleagues have created, starting from stem cells, in vitro cell cultures of neurons, astrocytes and identical microglia cells except for the variant of the gene coding for apolipoprotein E: in half of the APOE3 samples and in the other half APOE4.

It turned out that the neurons with APOE4 formed more synapses and produced more amyloid protein than those with APOE3, that the APOE4 astrocytes produced double cholesterol and struggled to expel the amyloid proteins, and that the microglia cells were much slower to destroy the amyloid waste proteins.

These differences correspond to alterations in the activity of many genes: in the neurons of cells with APOE4, the expression levels of about 250 genes are reduced and those of 190 increased; in astrocytes, these numbers are even higher, and in the cells of microglia the genes with reduced activity are even about 1100, and those more active about 300.

According to the researchers, it is very likely that APOE4 interrupts specific signaling pathways within brain cells, which they will now try to identify. "If with genetic modification techniques in humans we were able to convert the gene from E4 to E3, many of the symptoms associated with Alzheimer's could be mitigated," concluded Tsai.


Da:

http://www.lescienze.it/news/2018/06/04/news/alzheimer_apoe4_accumulazione_amiloide_microglia-4006189/?ref=nl-Le-Scienze_08-06-2018



Commenti

Post popolari in questo blog

Paracetamolo, ibuprofene o novalgina: quali le differenze? / acetaminophen, ibuprofen, metamizole : what are the differences?

Diminuire l'ossigeno per aumentare la longevità? / Decrease Oxygen to Boost Longevity?

Sci-Fi Eye: il nostro futuro urbano / Sci-Fi Eye: Our Urban Future