Una nuova ricerca dei ricercatori di Yale offre importanti indizi sulle cause genetiche del morbo di Parkinson, un disturbo motorio grave e incurabile.
Sebbene lo sviluppo del morbo di Parkinson sia stato strettamente legato a varianti di almeno 20 geni diversi, gli scienziati stanno ancora studiando esattamente come causano il grave e incurabile disturbo motorio che affligge circa 1 milione di persone nei soli Stati Uniti.
I ricercatori di Yale hanno appena completato nuovi studi che offrono indizi importanti. In due nuovi documenti di ricerca, gli scienziati forniscono informazioni sulla funzione di una proteina chiamata VPS13C, uno dei sospetti molecolari alla base del Parkinson, una malattia caratterizzata da movimenti incontrollabili tra cui tremori, rigidità e perdita di equilibrio.
“Ci sono molte strade per Roma; allo stesso modo ci sono molte strade che portano al Parkinson", ha affermato Pietro De Camilli, professore di neuroscienze John Klingenstein e professore di biologia cellulare a Yale e ricercatore per l'Howard Hughes Medical Institute. "I laboratori di Yale stanno facendo progressi nel chiarire alcuni di questi percorsi".
De Camilli è l'autore senior dei due nuovi articoli, che sono stati pubblicati nel Journal of Cell Biology ed Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS).
Precedenti ricerche hanno dimostrato che le mutazioni del gene VPS13C causano rari casi di Parkinson ereditario o un aumento del rischio della malattia. Per capire meglio perché, De Camilli e Karin Reinisch, il David W. Wallace Professore di Biologia Cellulare e di Biofisica e Biochimica Molecolare, hanno studiato i meccanismi attraverso i quali queste mutazioni portano a disfunzioni a livello cellulare.
Hanno riferito nel 2018 che VPS13C forma un ponte tra due organelli subcellulari: il reticolo endoplasmatico e il lisosoma. Il reticolo endoplasmatico è l'organello che regola la sintesi della maggior parte dei fosfolipidi, molecole grasse essenziali per la costruzione delle membrane cellulari. Il lisosoma funge da sistema digestivo della cellula. Hanno anche dimostrato che VPS13C può trasportare lipidi, suggerendo che potrebbe formare un condotto per il traffico di lipidi tra questi due organelli.
Uno dei nuovi giornali (Journal of Cell Biology) dal laboratorio di De Camilli dimostra che la mancanza di VPS13C influisce sulla composizione lipidica e sulle proprietà dei lisosomi. Inoltre, hanno scoperto che in una linea cellulare umana queste perturbazioni attivano un'immunità innata. Tale attivazione, se si verifica nel tessuto cerebrale, attiverebbe la neuroinfiammazione, un processo implicato nel Parkinson da diversi studi recenti.
Il secondo documento (Atti della National Academy of Science) dal laboratorio di De Camilli utilizza tecniche di tomografia crioelettronica all'avanguardia per rivelare l'architettura di questa proteina nel suo ambiente nativo supportando un modello ponte di trasporto dei lipidi. Jun Liu, professore di patogenesi microbica a Yale, è co-autore corrispondente di questo studio.
La comprensione di questi dettagli molecolari a grana fine sarà cruciale per comprendere almeno una delle strade che portano al morbo di Parkinson e potrebbe aiutare a identificare gli obiettivi terapeutici per prevenire o rallentare la malattia, affermano i ricercatori.
Riferimenti:
"La proteina di trasferimento lipidico del lisosoma ER VPS13C/PARK23 previene la segnalazione STING aberrante dipendente dal mtDNA" di William Hancock-Cerutti, Zheng Wu, Peng Xu, Narayana Yadavalli, Marianna Leonzino, Arun Kumar Tharkeshwar, Shawn M. Ferguson, Gerald S. Shadel e Pietro De Camilli, 3 giugno 2022, Journal of Cell Biology.
DOI: 10.1083/jcb.202106046
"Architettura in situ della proteina di trasporto lipidico VPS13C ai contatti della membrana ER-lisosoma" di Shujun Cai, Yumei Wu, Andrés Guillén-Samander, William Hancock-Cerutti, Jun Liu e Pietro De Camilli, 13 luglio 2022, Atti della National Academy of Science.
DOI: 10.1073 / pnas.2203769119
William Hancock-Cerutti di Yale è l'autore principale dell'articolo apparso sul Journal of Cell biologia e Shujun Cai è l'autore principale dell'articolo pubblicato su PNAS.
