Sapere Scienza

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Perché i motoneuroni muoiono nei pazienti affetti da SLA?

22 Giugno 2018

Molti di voi conosceranno questa malattia perché ne era affetto il celebre fisico Stephen Hawking, che ci ha lasciati pochi mesi fa. È la SLA - Sclerosi Laterale Amiotrofica, una patologia che colpisce il sistema nervoso e per cui non esiste ancora una cura. Un gruppo di ricercatori del Francis Crick Institute sembra aver fatto chiarezza sulle potenziali cause della malattia, aprendo la strada per lo sviluppo di nuove terapie.

 

Cos'è la SLA?

 

La SLA, detta anche "malattia del motoneurone", è una patologia neurodegenerativa progressiva che colpisce i motoneuroni, le cellule nervose cerebrali e del midollo spinale che permettono i movimenti della muscolatura volontaria.

 

 

Esistono due gruppi di motoneuroni: il primo (motoneurone corticale) è presente nella corteccia cerebrale e trasporta il segnale nervoso attraverso prolungamenti che, dal cervello, arrivano al midollo spinale; il secondo (motoneurone spinale) è costituito da cellule nervose che trasportano il segnale dal tronco encefalico e dal midollo spinale ai muscoli. In un paziente affetto da sclerosi amiotrofica laterale, sia il primo sia il secondo motoneurone vanno incontro a degenerazione e, infine, muoiono. Le cause della SLA non sono ancora chiare, è però noto che si tratti di un fenomeno legato a più fattori che possono essere ricondotti alla genetica e all'ambiente.

 

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Un approccio multidisciplinare

 

Come scoprire perché i motoneuroni muoiono nei malati di SLA? Gli scienziati del Francis Crick Institute, che hanno pubblicato i propri risultati in un articolo su Nature Communications, hanno trovato il cosiddetto bandolo della matassa combinando modelli cellulari di sviluppo del motoneurone, misure della interazioni proteina-RNA e analisi statistiche dettagliate.
Studi precedenti mostravano nella malattia del motoneurone l'implicazione della deregolazione dell'RNA, l'acido ribonucleico, che riveste un ruolo importante nella codifica, decodifica, regolazione ed espressione genica: pazienti con una forma ereditaria della malattia spesso mostravano mutazioni genetiche che causavano il malfunzionamento dell'RNA. Ma il solo confronto tra sequenze appartenenti a persone sane e malate non aveva permesso di costruire un quadro completo.
Un nuovo tassello sono stati i risultati ottenuti con le tecnologie legate alle cellule staminali: sono state prese alcune cellule dalla pelle di volontari sani e di pazienti di SLA e sono state trasformate in cellule staminali. Adoperando un segnale chimico specifico, queste ultime sono state convertite in motoneuroni analizzabili in laboratorio. Una specie di viaggio nel tempo che ha permesso agli studiosi di vedere cosa fosse successo ai motoneuroni malati.
La successiva analisi statistica dei dati, svolta dai bioinformatici, ha infine svelato il mistero.

 

La causa della morte dei motoneuroni

 

In generale, le molecole di RNA perdono alcune porzioni, dette introni, prima di essere tradotti in proteine. I tagli che interessano l'RNA sono regolati in maniera molto precisa e, secondo i ricercatori, nella SLA potrebbe esserci qualche problema in questa fase. Infatti alcuni RNA non vengono tagliati come dovrebbero ma mantengono alcune parti che, solitamente, sarebbero eliminate. Questi specifici introni vengono legati da una proteina chiamata SFPQ. Poiché il taglio e l'eliminazione degli introni avviene nel nucleo delle cellule, normalmente la SFPQ si dovrebbe trovare proprio in questo compartimento e non all'esterno, dove arriva l'RNA già maturo, quindi privo delle porzioni che non saranno tradotte. Invece, nelle cellule alterate, la SFPQ è all'esterno del nucleo indicando, quindi, che l'RNA è fuoriuscito mantenendo i suoi introni.
Questo tratto molecolare distintivo è stato trovato nei modelli di cellule staminali umane legate alla SLA ereditaria. È stata successivamente confermata la sua presenza anche in modelli animali e, per dimostrare che gli stessi eventi accadono anche in forme della patologia non ereditarie, è stato analizzato il midollo spinale di pazienti deceduti. La perdita della proteina SFPQ è stata provata anche in questi casi. Ora che è stato dimostrato il legame tra questi eventi chiave e la morte dei motoneuroni nella SLA si potrà iniziare a sviluppare nuovi modi di rilevare e trattare la patologia.

 

Luca Bonfanti ci racconta la neurogenesi nel suo articolo "Nuovi neuroni: che farne?" che potrete leggere acquistandolo singolarmente o scaricando il numero di Sapere di aprile 2016.

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