Nuova strategia per la terapia della demenza frontotemporale

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XVII – 29 febbraio 2020.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

La degenerazione lobare frontotemporale (FTDL) è seconda solo alla malattia di Alzheimer quale causa di demenza e, pertanto, gli intensi studi sulla sua patologia molecolare continuano ad essere di estrema attualità, nella speranza che si possa giungere a strategie di intervento terapeutico in grado di rallentare il processo neurodegenerativo con un’efficacia maggiore di quanto sia possibile con i presidi attualmente in uso.

Jung-A A. Woo e colleghi hanno focalizzato la loro attenzione sulla proteina dell’impalcatura β-arrestina2 che è elevata nel cervello dei pazienti affetti da FTDL ed è responsabile dell’accumulo di aggregati di tau patologica. La sperimentazione dimostra che un livello elevato di β-arrestina2 compromette il ricambio della tau e promuove l’aggregazione della proteina associata ai microtubuli, impedendo l’autofagia del cargo carrier p62/SQSTM1. Tale attività richiede β-arrestina2 nella sua forma oligomerica, uno stato di assemblaggio che non è implicato nel legame al recettore. La terapia genica veicolata da virus al cervello con il mutante dominante-negativo della β-arrestina2 ha eliminato la tau patologica nei neuroni di un modello murino di FTDL-tau, rivelando una strategia per mitigare la taupatia agendo sull’oligomerizzazione della β-arrestina2.

(Woo J-A A., et al. β-Arrestin2 oligomers impair the clearance of pathological tau and increase tau aggregates. Proceedings of the National Academy of Sciences USA – Epub ahead of print doi: 10.1073/PNAS.1917194117, 2020).

La provenienza degli autori è la seguente: University of South Florida Health Byrd Alzheimer’s Institute, Department of Molecular Pharmacology and Physiology, Department of Molecular Medicine, Morsani College of Medicine, University of South Florida, Tampa, FL (USA); Department of Medical Engineering, University of South Florida, Tampa, FL (USA); Research Division, James A. Haley Veteran’s Administration Hospital, Tampa, FL (USA).

Vari tipi di recettori accoppiati a proteine G (GPCR) sono bersagli farmacologici nel trattamento della demenza, e le arrestine costituiscono un elemento comune per la segnalazione dipendente da tali recettori. Le osservazioni che hanno costituito la premessa allo studio di Woo e colleghi hanno rilevato che la β-arrestina2 era significativamente più elevata nel cervello dei pazienti affetti da degenerazione lobare frontotemporale (FTLD-tau), una malattia senz’altro rilevante per frequenza, ma anche per i rapporti genetici con la SLA.

I ricercatori hanno condotto indagini mediante esperimenti di perdita genetica e iper-espressione, usando reporter codificati geneticamente e costrutti mutanti definiti in vitro e, in linee cellulari, neuroni primari, e topi P301S incrociati con topi β-arrestina2-/-. Da queste prove sperimentali è emerso che la β-arrestina2 stabilizza la tau patogenica e promuove l’aggregazione della tau.

I modelli cellulari e murini di FTLD hanno dimostrato che queste due caratteristiche dell’azione della β-arrestina2 sulla tau hanno un valore maladattativo, sostenendo un ciclo a feedback positivo di rinforzata tau neuronica, via meccanismi non-GPCR.

L’ablazione genetica di β-arrestina2 ha marcatamente ridotto la patologia tau e ristabilito la fisiologia nella plasticità sinaptica deficitaria dei topi transgenici tau P301S. L’indagine mediante microscopia a forza atomica[1] e gli studi cellulari hanno rivelato che la β-arrestina2 oligomerizzata (ma non quella monomerica) aumenta la tau inibendo l’auto-interazione dell’autofagia del cargo carrier p62/SQSTM1, che impedisce il flusso di autofagia di p62. Di qui, la riduzione dell’oligomerizzazione della β-arrestina2, con virus codificanti mutanti di β-arrestina2 agenti come negtivi-dominanti, riduceva marcatamente la degenerazione neurofibrillare costituita da tau nei modelli murini di FTLD, in vivo.

Su questa base, si può concludere che la riduzione delle specie molecolari oligomeriche di β-arrestina2 può costituire una nuova strategia per combattere la patologia tau nella FTLD e in altre taupatie a questa correlate.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di studi di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Roberto Colonna

BM&L-29 febbraio 2020

www.brainmindlife.org

 

 

 

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[1] Il microscopio a forza atomica (AFM, Atomic Force Microscope), realizzato nel 1986 da Gerd Binnig, Calvin Quate e Christoph Gerber, è uno strumento di analisi nanometrica a scansione di sonda (SPM), che consente misure di forza, imaging e manipolazione.