Capire i meccanismi molecolari dell’invecchiamento per
combattere la SLA e altre malattie neurodegenerative
Una nuova ricerca coordinata congiuntamente dall’Università degli studi di
Cagliari e dalla Sapienza Università di Roma ha evidenziato una base
molecolare comune dell’invecchiamento e di patologie neurodegenerative
come la SLA. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Cell Death and
Discovery
L’invecchiamento è l’insieme dei cambiamenti che avvengono nelle cellule e nei tessuti con
l’avanzare dell’età aumentando il rischio di malattie e morte. Questi cambiamenti seguono
una sequenza programmata comune e sono principalmente caratterizzati dal deterioramento
delle funzioni cognitive e dal declino delle capacità locomotorie.
Tali manifestazioni coincidono con i sintomi delle malattie neurodegenerative, come la
sclerosi laterale amiotrofica (SLA), l’Alzheimer e il Parkinson, suggerendo che questo tipo di
patologie condividano una base molecolare comune con il processo di invecchiamento.
I risultati di uno studio che ha approfondito le interconnessioni tra invecchiamento e malattie
degenerative sono stati di recente pubblicati sulla rivista Cell Death and Discovery. Lo studio
è stato coordinato da Fabian Feiguin del Dipartimento di Scienze della vita e dell’ambiente
dell’Università di Cagliari e da Laura Ciapponi del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie
Charles Darwin della Sapienza Università di Roma.
La ricerca è stata finanziata da Fondazione AriSLA, principale ente non profit che finanzia
ricerca scientifica sulla SLA in Italia, e da AFM-Telethon.
In particolare, lo studio ha analizzato le modifiche epigenetiche che si verificano con
l’invecchiamento. Si tratta di cambiamenti nella struttura della cromatina, sostanza
localizzata nel nucleo cellulare composta da DNA e proteine, che influenzano l’espressione
genica, ovvero il processo attraverso cui l’informazione contenuta in un gene viene convertita
in una proteina, senza cambiare la sequenza del DNA. Queste modifiche possono alterare i
livelli di espressione di fattori di rischio per malattie neurodegenerative.
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“Nel nostro studio – spiega Fabian Feiguin dell’Università di Cagliari – abbiamo scoperto per
la prima volta che la proteina TDP-43, che ha un ruolo centrale nella patogenesi della SLA,
riduce gradualmente la sua espressione man mano che invecchiano i cervelli del comune
moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) e del modello murino”.
Lo studio ha individuato un nuovo ruolo dell’enzima Suv39 che, attraverso il meccanismo di
metilazione, determina la modificazione chimica di una specifica proteina istonica
(componente principale della cromatina), andando a influire sulla regolazione
dell’espressione genica.
“Il nostro lavoro – spiega Marta Marzullo del team della Sapienza – ha evidenziato che
durante l’invecchiamento sia nel moscerino della frutta che nel modello murino la
metiltransferasi Suv39 agisce sul gene TDP-43 riducendone l’espressione”.
“Sorprendentemente – sottolinea Laura Ciapponi dell’ateneo romano– quando abbiamo
inattivato genicamente o chimicamente l’attività di Suv39 abbiamo osservato livelli più elevati
di TDP-43, e soprattutto una significativa riduzione del declino locomotorio dipendente
dall’età”.
Secondo le autrici e gli autori i risultati raggiunti dallo studio, dunque, individuano un nuovo
ruolo dell’enzima Suv39 nella regolazione dell’espressione di TDP-43 e della senescenza
locomotoria, e suggeriscono inoltre che la modulazione delle attività enzimatiche coinvolte in
queste modifiche epigenetiche potrebbe essere un approccio promettente per comprendere
e potenzialmente trattare le malattie neurodegenerative legate all’invecchiamento, come la
SLA.
“Siamo soddisfatti di aver sostenuto questo filone di ricerca che ha contribuito ad aggiungere
conoscenza sui meccanismi molecolari legati all’insorgenza della SLA – commenta Mario
Melazzini, presidente di Fondazione AriSLA, ente cofinanziatore dello studio – L’importanza
di svolgere studi sul ruolo della TDP-43 è stata evidenziata recentemente anche dal piano
strategico della ricerca sulla SLA del NINDS (National Institute of Neurological Disorders and
Stroke), il principale istituto degli NIH americani per la ricerca neurologica. In linea con
questa visione, riteniamo strategico continuare a supportare ricerca di base, finalizzata a
fornire risposte concrete ai pazienti”.
Riferimenti:
Su(var)3-9 mediates age-dependent increase in H3K9 methylation on TDP-43 promoter
triggering neurodegeneration, Marzullo M., Romano G., Pellacani G., Riccardi F., Ciapponi
L, e Feiguin F, Su(var)3-9 mediates age-dependent increase in H3K9 methylation on TDP43 promoter triggering neurodegeneration | Cell Death Discovery (nature.com)
Info
Fabian Feiguin
Dipartimento di Scienze della vita e dell’ambiente, Università di Cagliari
fabian.feiguin@unica.it
Laura Ciapponi
Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin, Sapienza Università di Roma
laura.ciapponi@uniroma1.it
