Il difetto genetico causa sintomi di demenza

Scoperta una nuova malattia: il difetto genetico causa sintomi simili alla demenza

2012/06/14

Un difetto genetico appena scoperto causa sintomi tipici della demenza. Il gruppo di ricerca guidato dal professor Thomas Dierks dell'Università di Bielefeld ha scoperto una malattia genetica degli enzimi che causa una perdita progressiva di capacità mentali nei topi. Il dimostrato nei topi sotto forma di cosiddetta sindrome mucopolisaccaridosi causando significative limitazioni nella capacità cognitive, come la dimenticanza, l'apprendimento e il coordinamento difficoltà, i ricercatori relazione sulla rivista americana "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS). Dopo il suo scopritore, la malattia fu chiamata "malattia di Dierks'sche" (anche MPS III). Il biochimico Dierks e il suo team hanno presentato non solo il difetto genetico scoperto, ma anche un concetto di terapia in cui l'enzima difettoso è sostituito da uno prodotto artificialmente.

Il difetto genetico causa una malattia precedentemente sconosciuta
Il team di ricerca internazionale guidato dal biochimico Prof. Thomas Dierks è stato in grado di dimostrare nella sua indagine che "danno all'enzima arilsulfatasi G (ARSG) nei topi, la malattia MPS IIIE innesca", dice l'Università di Bielefeld in un recente comunicato stampa. In generale, gli enzimi subentrano nella costruzione e nella divisione di nutrienti e messaggeri nell'organismo umano. Se gli enzimi difettosi sono prodotti a causa di una malattia ereditaria, non possono più esercitare adeguatamente la loro funzione di controllo. Le persone colpite "si ammalano, ad esempio perché le sostanze si accumulano nei loro corpi che non possono più essere divise", secondo l'Università di Bielefeld. Le corrispondenti malattie metaboliche causate geneticamente sono sintetizzate sotto il termine "Malattie da accumulo lisosomiale". Quasi 50 di queste malattie sono attualmente conosciute. Uno di questi è l'ormai provato nei topi "Dierks'sche disease".

Danno agli enzimi come risultato del difetto genetico
Il difetto genetico scoperto dal Prof. Dierks e colleghi causa danni all'enzima arylsulfatase G, che normalmente ha una quota significativa nella scomposizione del carboidrato eparan solfato. Nei topi sani, le molecole di eparan solfato che non sono più necessarie all'interno delle cellule sono "scomposte nei loro blocchi più piccoli, dai quali poi vengono assemblate nuove molecole", riferisce l'Università di Bielefeld. A causa del fallimento dell'enzima ARSG, l'intera pianta di riciclaggio si rompe nelle cellule. Le catene molecolari rimangono e si accumulano nelle cellule del lisosoma. Questo alla fine smette di funzionare e quindi "altre sostanze, come proteine ​​e grassi, non sono più degradate", secondo l'Università. Di conseguenza, secondo i ricercatori, il lisosoma "continua ad espandersi fino a danneggiare l'intera cellula e alla fine scompare." Il professor Dierks descrive il processo della malattia come segue: "Se l'enzima non funziona correttamente, i rifiuti rimarranno semplicemente, e la cella viene riempita di spazzatura finché non viene distrutta "."

I test comportamentali mostrano il deterioramento cognitivo
Gli effetti del difetto genetico o il danno dell'enzima ARSG nei topi, i ricercatori hanno determinato l'uso di vari test. Poiché ARSG serve per abbattere le molecole eparan solfato nelle cellule nervose del cervelletto, si è sospettato che un guasto del processo potrebbe anche essere associato a insufficienza cognitiva. Ciò è stato verificato da Dierks e colleghi sulla base di vari test comportamentali, ad esempio, in cui è stata osservata la risposta dei topi quando sono arrivati ​​a un campo aperto. In contrasto con le loro controparti sane, gli animali con il difetto genetico erano piuttosto al sicuro e non osavano andare ad esplorare, riferiscono gli scienziati. Un altro test è stato il labirinto d'acqua, in cui i topi sono stati addestrati a "galleggiare in una piscina piena di liquido lattiginoso, trovando una piattaforma nascosta sotto la superficie", riferisce l'Università di Bielefeld. Dall'età di dodici mesi, gli animali con il difetto genetico non potevano più ricordare la posizione della piattaforma precedentemente appresa e avevano bisogno di molto più tempo per scoprirli. A un'età più giovane, i topi avevano trovato la piattaforma senza sforzo come le loro controparti sane.

Cellule nervose distrutte nel cervelletto
Dall'età di dodici mesi, i topi mostrano con ARSG difetti significativi disturbi cognitivi, osservano i ricercatori nel loro articolo sulla rivista "PNAS" La ragione di ciò risiede nel deterioramento delle cellule nervose nel cervelletto degli animali. I campioni di tessuto dal cervelletto dei topi avevano dimostrato che "dall'accumulo di eparan solfato morire le cellule di Purkinje nel cervelletto e accompagnato da infiammazione, sono sostituite da nuove cellule", dice la dichiarazione dell 'Università di Bielefeld. Il professor Dierks ha inoltre spiegato che queste cellule di sostituzione gliale hanno solo una funzione di supporto e non sviluppano nuove connessioni nervose.

Approcci alla terapia della malattia appena scoperta
Dierks e colleghi vedono nei loro risultati di ricerca un successo significativo, in quanto in base al danno enzimatico rilevato, può svilupparsi una terapia per la malattia ereditaria. Ad esempio, i ricercatori hanno prodotto artificialmente enzimi ARSG completamente funzionali "in un processo biotecnologico che utilizzava colture cellulari geneticamente modificate" per utilizzarli successivamente per il trattamento dei topi. Se la soluzione contenente l'enzima viene regolarmente iniettata nei topi malati, "il danno agli organi dovrebbe essere fermato", secondo l'Università di Bielefeld. I risultati sono importanti anche per l'uomo, dal momento che "i processi biochimici associati a tali malattie da accumulo lisosomiale sono in linea di principio gli stessi in tutti i mammiferi", riferisce il professor Dierks. "Siamo quasi certi che il difetto si verifica anche negli esseri umani", ha detto il biochimico di Bielefeld. Negli esseri umani, tuttavia, le malattie corrispondenti di solito hanno un effetto più grave a causa dell'età avanzata, continua Dierks. (Fp)

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