În mai multe boli neurodegenerative, anumite proteine din creier îşi pierd structura normală şi se adună în conglomerate toxice care afectează funcţionarea neuronilor. Studii recente arată că unele structuri ale celulei nervoase ar putea împiedica formarea acestor conglomerate şi ar putea menţine funcţiile normale a proteinelor.
Cercetători de la Baylor College of Medicine (BCM) au identificat o potenţială strategie pentru a reduce procesele implicate în boli neurodegenerative precum boala Alzheimer şi boala Parkinson, afecţiuni asociate cu acumularea în creier a unor agregate toxice formate din proteinele Tau şi alfa-sinucleină.
Rezultatele studiului, publicate în luna martie, în revista Nature Communications, arată că tubulina - proteina din care sunt formaţi microtubulii, structuri ce funcţionează ca un sistem intern de transport în interiorul celulei - poate împiedica aceste proteine să formeze conglomerate toxice şi le poate ghida să-şi păstreze rolurile normale în celulă.
Proteinele Tau şi alfa-sinucleină sunt cunoscute pentru implicarea lor în bolile neurodegenerative. În aceste afecţiuni, ele îşi pot pierde forma corectă, se pot lipi între ele şi pot forma agregate dăunătoare care afectează neuronii şi contribuie la apariţia simptomelor precum pierderea memoriei sau tulburările de mişcare, explică primul autor al studiului, dr. Lathan Lucas, cercetător postdoctoral în biochimie şi farmacologie moleculară la BCM.
În neuronii sănătoşi, aceste proteine au funcţii importante. Ele contribuie la menţinerea structurii celulare şi la comunicarea dintre celule prin interacţiunea cu tubulina şi prin participarea la formarea şi stabilizarea microtubulilor.
Pentru a-şi îndeplini funcţiile, proteinele Tau şi alfa-sinucleină se concentrează în mici structuri din interiorul celulei, numite condensate sau picături moleculare. Deşi blocarea formării acestor structuri a fost propusă ca potenţială strategie terapeutică pentru bolile neurodegenerative, ele au şi roluri fiziologice, iar eliminarea acestora ar putea afecta funcţionarea normală a neuronilor.
Pornind de la această observaţie, cercetătorii au formulat o altă ipoteză: în loc să împiedice formarea acestor picături, ar putea fi create condiţii care să ghideze proteinele Tau şi alfa-sinucleină din interiorul acestora spre activităţile normale şi să le descurajeze să urmeze calea asociată bolii, spune dr. Allan Ferreon, profesor asociat de biochimie şi farmacologie moleculară şi autor corespondent al studiului.
Pentru a analiza rolul tubulinei, echipa a utilizat tehnici biochimice şi biofizice, microscopie de înaltă rezoluţie şi teste realizate pe neuroni.
Rezultatele arată că atunci când nivelul tubulinei este scăzut, situaţie observată şi în boala Alzheimer, microtubulii sunt mai puţin numeroşi, iar proteinele Tau şi alfa-sinucleină pot forma agregate toxice. În schimb, în prezenţa tubulinei, aceste proteine se îndepărtează de agregatele dăunătoare şi contribuie la formarea microtubulilor funcţionali.
„Tubulina redirecţionează activitatea acestor proteine prin orientarea lor către procese celulare utile”, a precizat dr. Lucas.
Potrivit autorilor, rezultatele schimbă modul în care este înţeles rolul tubulinei în bolile neurodegenerative. În loc să fie privită doar ca o proteină afectată de procesul patologic, tubulina ar putea avea un rol protector, împiedicând formarea agregatelor toxice de proteine.
Creşterea cantităţii de tubulină ar putea limita formarea agregatelor toxice, menţinând în acelaşi timp funcţiile normale ale proteinelor Tau şi alfa-sinucleină, sugerând o potenţială direcţie terapeutică ţintită.
