Come inizia la demenza: uno studio scopre un enzima chiave che protegge i neuroni dalla morte
Potrebbe esserci un enzima a forma di tavola da surf all'origine della demenza, o meglio un suo difetto. È questa la tesi di un nuovo studio di un gruppo di ricercatori dell'Università tecnica di Monaco, dell'ospedale universitario LMU e del centro di ricerca Helmholtz di Monaco, che ha scoperto come una mutazione in questo enzima potrebbe innescare la morte dei neuroni. È questo infatti il processo alla base della demenza e del "lento e progressivo declino – spiega il Manuale MSD – della funzione mentale" che causa.
A partire dallo studio di alcuni casi di demenza precoce nei bambini, i ricercatori hanno infatti scoperto una funzione finora sconosciuta di questo particolare enzima, il GPX4. In condizioni normali, questo enzima ripulisce le cellule da alcune sostanze nocive, i perossidi lipidici, che quando sono liberi di danneggiare la cellula innescano la ferroptosi, ovvero la morte programmata delle cellule. In questo studio i ricercatori hanno dimostrato che questo processo "può innescare – spiegano – la neurodegenerazione del cervello umano".
Che cos'è l'enzima GPX4
"GPX4 è un po' come una tavola da surf – ha spiegato il professore Marcus Conrad, direttore dell'Istituto di metabolismo e morte cellulare del centro Helmholtz – Con la sua pinna immersa nella membrana cellulare, scivola lungo la superficie interna ed elimina rapidamente i perossidi lipidici lungo il suo percorso". I ricercatori hanno infatti scoperto che questo enzima inserisce una sorta di anello proteico, quello che i ricercatori descrivono come una "pinna", nella membrana dei neuroni, che gli permette di eliminare questi composti, i perossidi lipidici, che altrimenti attiverebbero la ferroptosi, portando quindi i neuroni alla morte cellulare.
A partire dallo studio di tre bambini negli Stati Uniti affetti da una forma molto rara di demenza precoce, i ricercatori hanno visto che tutti e tre i pazienti avevano una particolare mutazione nel gene che codifica per l'enzima, la stessa mutazione R152H. Questo "difetto" comprometteva la capacità dell'enzima di proteggere i neuroni dalla ferroptosi: a causa di questa mutazione, l'anello proteico dell'enzima viene alterato e non riesce più a svolgere correttamente la sua funzione.
La conferma in uno studio su topi
In uno studio successivo sui topi, i ricercatori hanno cercato di capire meglio in che modo la mutazione in questo enzima fosse legata alla morte dei neuroni. Hanno così introdotto la stessa mutazione R152H nei topi, modificando il gene dell'enzima GPX4 in diversi neuroni.
I topi hanno iniziato a sviluppare un quadro molto simile a quello riscontrato nei bambini con demenza precoce e, in generale, al profilo associato a molte malattie neurodegenerative, ovvero un aumento dell'infiammazione cerebrale, morte dei neuroni nel cervelletto e nella corteccia cerebrale, e vari deficit motori.
Una nuova possibile causa della demenza?
Anche se si tratta ancora di uno studio sperimentale, i ricercatori sostengono che questa scoperta possa fare luce su un altro possibile meccanismo responsabile, diverso da quello su cui si è concentrata per anni la ricerca, ovvero l'accumulo delle placche beta-amiloide nel cervello. "I nostri dati indicano che la ferroptosi può essere una forza trainante della morte neuronale, non solo un effetto collaterale", afferma Svenja Lorenz, una delle prime autrici dello studio.
La speranza è che questo nuovo approccio potrebbe portare in futuro a nuovi approcci terapeutici. Ad esempio, i ricercatori hanno visto nelle colture cellulari e nei topi che la morte dei neuroni possa essere rallentata attraverso composti che contrastano la ferroptosi: "Questa è un'importante prova di principio, ma non è ancora una terapia", ribadiscono gli autori, chiarendo che il loro è ancora un lavoro sperimentale alle prime tappe.
