Proteine gliali di Alzheimer e
Parkinson nel liquor
ROBERTO
COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XIX – 18 giugno
2022.
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]
Per le due più importanti patologie
neurodegenerative, ossia la malattia di Alzheimer e la malattia di Parkinson, ha
assunto un ruolo rilevante negli anni recenti lo studio dei prodotti della
trascrizione per la comprensione dei cambiamenti cui vanno incontro le cellule
dell’encefalo, per effetto dei processi che portano alla perdita irreversibile
di neuroni.
La trascrittomica da singola cellula ha rivelato
specifici stati di attivazione gliale associati alla patogenesi delle
malattie neurodegenerative, quali appunto l’Alzheimer e il Parkinson, ma fino
ad oggi non si è disposto di biomarker clinicamente rilevanti per
decifrare tali stati gliali nei pazienti affetti da queste malattie
ancora inguaribili. A questo scopo, Timo Eninger e colleghi hanno applicato l’analisi
proteomica al fluido cefalo-rachidiano (CSF, da cerebrospinal fluid) o liquor
di modelli murini delle due patologie neurodegenerative.
Lo studio ha consentito ai ricercatori di
identificare una gamma di proteine gliali del CSF che in massima parte
corrispondono ai cambiamenti trascrittomici. I ricercatori hanno anche
verificato la possibilità di quantificare le proteine identificate nel CSF
umano e di rilevarne e confermarne i cambiamenti nell’uomo, cioè nei pazienti
affetti dalla demenza degenerativa e dalla patologia neuromotoria dovuta alla
perdita del sistema dopaminergico nigro-striatale. L’esito positivo di queste
indagini ha indotto Timo Eninger e colleghi a sostenere la candidatura delle
proteine gliali da loro identificate nel CSF come marker per definire lo
stadio dell’attivazione gliale in ciascun paziente con un processo
neurodegenerativo in atto.
(Eninger
T., et al., Signatures of glial activity can be detected in the
CSF proteome. Proceedings
of the National Academy of Sciences USA 119 (24) e2119804119 – Epub ahead of print doi: 10.1073/pnas.2119804119, 2022).
La provenienza degli autori è la seguente: Department of Cellular Neurology, Hertie Institute
for Clinical Brain Research, University of Tübingen, Tübingen (Germania); German
Center for Neurodegenerative Diseases, Tübingen (Germania); Neuroproteomics,
School of Medicine, Klinikum Rechts der Isar, Technical University of München,
Munich (Germania); Department of Neurology and Center for Neurodegenerative Diseases,
Emory University, Atlanta, GA (USA).
[Edited by Marco Colonna,
Washington University in St Louis School of Medicine].
Come si diceva,
la trascrittomica di singole cellule ha rivelato specifici stati di
attivazione gliale, riguardanti microglia e astrociti, associati ai
processi patologici di malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e il
Parkinson. Tali nuove acquisizioni si ritiene possano consentire lo sviluppo di
nuove strategie terapeutiche, ma fino allo studio di Timo Eninger e colleghi
non sono stati identificati biomarker clinicamente rilevanti per
individuare e stadiare in sede diagnostica questi stati gliali di attività patologica
nei pazienti affetti dalle più frequenti malattie neurodegenerative dell’età
avanzata. L’indagine sui fluidi corporei, e in particolare sul CSF, per verificare
la presenza di proteine gliali caratteristiche di questa attivazione patologica
e tali da costituire dei contrassegni univoci della condizione in atto e
della sua gravità, si è basata sulla verifica dei cambiamenti registrati nel
trascrittoma in stato di attività dei processi rispetto a quello associato a
processi non attivi. Timo Eninger e colleghi sottolineano, infatti, che questa
conoscenza potrà rivelarsi preziosa per determinare lo stadio e la fase della
malattia, per definire il monitoraggio della progressione patologica, per fondare
una stima prognostica e regolare la terapia, o anche per la valutazione delle
risposte terapeutiche nei trials clinici.
I ricercatori si sono avvalsi di ben conosciuti e
studiati modelli murini di β-amiloidosi e α-sinucleinopatia
per esplorare le variazioni proteomiche correlate alle rispettive lesioni
proteopatiche.
La NLC-MS (non-targeted liquid cromatography-mass
spectrometry) ha rivelato che la maggioranza delle proteine che va incontro
a cambiamenti legati all’età nel CSF, in entrambi i modelli sperimentali murini
erano strettamente associati a microglia e astrociti. Specificamente, Timo
Eninger e colleghi hanno identificato più di 20 proteine di derivazione gliale
che erano accresciute nel CSF di topi anziani transgenici per β-amyloid
precursor protein e α-synuclein, che ampiamente corrispondevano
ai geni gliali associati alla patologia precedentemente descritti, identificati
mediante trascrittomica di singole cellule.
I risultati di Timo Eninger e colleghi mostrano
anche che un’accentuata diffusione è responsabile dell’aumento di varie delle
proteine gliali identificate nel CSF, come esemplificato da TREM2. Da notare,
che la stragrande maggioranza di queste proteine può anche essere quantificata
nel CSF umano e rivelare cambiamenti nelle coorti di pazienti affetti da
malattia di Alzheimer.
Il dato sperimentale che i cambiamenti del
trascrittoma cellulare si traducono in corrispondenti cambiamenti delle
proteine del CSF è di grande rilievo clinico, in quanto supporta l’identificazione
di biomarker dei fluidi che riflettono i vari stati funzionali delle
risposte gliali nelle “proteopatie cerebrali” quali l’Alzheimer e il Parkinson.
L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e
invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE”
del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
Roberto
Colonna
BM&L-18 giugno 2022
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