Sla, l'enzima ubiquitina ligasi Hecw garantisce il corretto sviluppo e funzionamento dei neuroni

Individuato un enzima cruciale per mantenere l’integrità dei neuroni contro malattie neurodegenerative come la Sclerosi Laterale Amiotrofica (Sla): si chiama ‘ubiquitina ligasi Hecw’ e garantisce il corretto sviluppo e funzionamento dei neuroni facendo in modo che producano le loro proteine nel posto giusto e al momento giusto. La scoperta, che potrà aprire la strada allo sviluppo di nuovi farmaci, è pubblicata su Nature Communications dall’Ifom in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano, grazie al sostegno di Fondazione Cariplo, Ministero dell’Università e Ricerca e Fondazione Airc per la ricerca sul cancro.

Per avere neuroni sani e funzionanti, è fondamentale che al loro interno ci sia un perfetto coordinamento spazio-temporale nella produzione delle proteine. “Nella cellula – spiega Simona Polo, responsabile del laboratorio Ifom Complessi molecolari e trasmissione del segnale e docente presso Dipartimento di Oncologia ed Emato-Oncologia all’Università degli Studi di Milano - questo coordinamento avviene grazie all’impacchettamento del loro Rna messaggero in organelli proteici chiamati RNP (ribonucleoproteine) che esercitano un controllo molto rigoroso sull’Rna, impedendone la traduzione in proteine fino all’arrivo a destinazione. Se questo controllo viene a mancare, per esempio a causa di mutazioni in alcuni di questi fattori, si compromette l’integrità neuronale e si promuove l’insorgenza di malattie neurodegenerative come la sclerosi laterale amiotrofica e la demenza frontotemporale”.

Grazie all’impiego di sofisticati modelli biofisici e all’uso del moscerino della frutta (l’animale più studiato nei laboratori di genetica di tutto il mondo), i ricercatori hanno scoperto che l’enzima ubiquitina ligasi Hecw è tra i principali ‘registi’ di questo coordinamento. “Si tratta di una molecola-segnale che viene attaccata come una bandierina sui componenti della cellula con funzione regolatoria: è proprio l’ubiquitina a modificare le RNP e a impedire la traduzione dell’mRna”, afferma Elena Maspero, che ha curato lo studio accanto a Simona Polo. “Le RNP – aggiunge Valentina Fajner, prima autrice dello studio - non sono organelli tradizionali circondati da membrane come il nucleo o i mitocondri, ma granuli liquidi che si separano nella cellula come una goccia d’olio in acqua: in mancanza dell’ubiquitina, questi granuli acquisiscono una consistenza gelatinosa dove gli scambi tra i componenti al loro interno sono compromessi. Di conseguenza viene meno anche la regolazione dell’mRna e i neuroni sono danneggiati e muoiono”.

Aver identificato un enzima che regola in modo specifico un processo alla base di malattie neurodegenerative come la Sla rappresenta un ulteriore tassello che la ricerca aggiunge nella via verso il loro trattamento, spiega Simona Polo. "Questo è particolarmente importante in un campo come quello delle malattie neurodegenerative, nel quale c’è grande mancanza di interventi terapeutici risolutivi. Capire quali sono i fattori coinvolti nello sviluppo delle malattie offre nuovi bersagli per lo sviluppo di farmaci specifici. Inoltre, ora sappiamo che anche per queste patologie la tempestività d’intervento è molto importante: identificare fattori che, se mutati, possono portare allo sviluppo di malattie è fondamentale per avere dei nuovi riferimenti per la diagnosi precoce”.