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Quando la cellula abbandona i mitocondri – Relazioni con il Parkinson

La scoperta che il gene PGC-1alpha è un interruttore generale che attiva centinaia di geni mitocondriali offre un nuovo bersaglio terapeutico per un intervento precoce

Nella malattia di Parkinson, i neuroni cerebrali abbandonano a se stessi i mitocondri, gli organelli che producono l’energia necessaria alle cellule, con effetti devastanti per la sopravvivenza delle cellule stesse.

Pur rappresentando solo il due per cento circa del peso corporeo, il cervello utilizza ben il 20 per cento dei suoi consumi energetici. In particolare, come viene illustrato in un articolo pubblicato su Science Translational Medicine, i ricercatori della Harvard Medical School e del Brigham and Women’s Hospital diretti da Clemens Scherzer hanno individuato dieci gruppi di geni, finora non correlati alla malattia, la cui carente espressione determina dei difetti nel trasporto elettronico mitocondriale, nell’utilizzazione e nella rilevazione dei livelli cellulari di glucosio.

Studi precedenti avevano già messo in relazione la malattia di Parkinson a difetti nell’attività mitocondriale, ma non avevano messo in luce alcuno specifico gruppo di geni coinvolti. I ricercatori hanno analizzato 185 campioni di tessuto proveniente dalla substantia nigra di pazienti affetti da questa patologia, una regione cerebrale particolarmente ricca di neuroni che producono dopamina e particolarmente colpita nella malattia, per poi analizzare i profili di espressione genetica nelle loro cellule.

I dieci gruppi di geni codificano proteine responsabili dei processi cellulari collegati alla funzione mitocondriale e alla produzione di energia. L’eliminazione di questi geni comporta un grave danneggiamento di diversi componenti del metabolismo energetico cerebrale. Particolare colpita è la catena di trasporto degli elettroni, una serie di reazioni controllate dai mitocondri attraverso cinque complessi molecolari, uno solo dei quali era finora considerato deficitario nel Parkinson. La nuova ricerca ha invece mostrato che in varia misura lo sono tutti.

La ricerca ha anche scoperto che l’espressione di questi geni risponde all’attivazione di un un gene regolatore, il PGC-1α (peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α), che a sua volta non viene espresso nei pazienti colpiti dalla malattia.

“Il risultato più eccitante della ricerca è la scoperta che PGC-1alpha può essere n nuovo bersaglio terapeutico per un intervento precoce. PGC-1alpha è un interruttore generale che attiva centinaia di geni mitocondriali, inclusi molti di quelli necessari alla conservazione e alla riparazione degli ‘impianti di generazione di potenza’ dei mitocondri”, afferma Scherzer che osserva che farmaci attivatori di PGC-1alpha sono già disponibili e utilizzati in altre malattie e che uno sforzo di ricerca delle case farmaceutiche potrebbe portare abbastanza rapidamente a nuovi farmaci capaci di esercitare questa azione anche a livello cerebrale, un organo a cui, a causa della barriera ematoencefalica, la maggior parte delle molecole non è in grado di arrivare.

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