Modulare la "pulizia cellulare": una possibile cura per la SMA

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21/12/2017
Modulare la "pulizia cellulare": una possibile cura per la SMA
Figura 1

CELL DEATH AND DISEASE (gruppo NATURE), 20 dicembre 2017

MODULARE LA “PULIZIA” CELLULARE: UNA POSSIBILE CURA PER LA SMA

Un team di ricerca internazionale guidato dal nostro direttore Alessandro Vercelli, ha individuato nell’autofagia uno dei meccanismi responsabili della neurodegenerazione nell’atrofia muscolare spinale

Antonio Piras1,2,3, Lorenzo Schiaffino1,2,, Marina Boido1,2, Valeria Valsecchi1,2, Michela Guglielmotto1,2, Elena De Amicis1,2, Julien Puyal 4, Ana Garcera5, Elena Tamagno1,2, Rosa M Soler5 & Alessandro Vercelli1,2

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L'atrofia muscolare spinale (SMA) è una grave malattia neuromuscolare, caratterizzata dalla progressiva morte dei motoneuroni, le cellule presenti nel midollo spinale che innervano i muscoli e li fanno contrarre. La malattia colpisce i bambini, impedendo loro di svolgere una vita normale a causa delle difficoltà motorie e respiratorie che li affliggono. Le cause genetiche della malattia sono note, e riconducibili alla mutazione del gene SMN (gene per la “sopravvivenza dei motoneuroni”), le cui funzioni non sono ancora state del tutto chiarite. Rimangono invece oscuri i meccanismi alla base della degenerazione/morte dei neuroni colpiti.

I nostri ricercatori - grazie al finanziamento delle Associazioni Girotondo Onlus e SMArathon, e del Ministero della Salute - hanno dimostrato come l’autofagia - il processo di “autodigestione” con cui la cellula rimuove e ricicla i suoi componenti non funzionali - contribuisca alla neurodegenerazione che caratterizza la SMA. Lo studio sperimentale - pubblicato sulla rivista Cell Death and Disease (del gruppo Nature) - è stato coordinato dal nostro direttore Alessandro Vercelli, e si è avvalso della collaborazione internazionale con l’Università di Losanna (Svizzera) e Lleida (Spagna).

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Alterazioni dell’autofagia - con cui la cellula si “autopulisce”, anche per mantenersi nei momenti di difficoltà - possono contribuire alla degenerazione dei neuroni in numerose malattie neurodegenerative.

«Un processo fondamentale dunque per mantenere i neuroni sani e funzionanti, ma quando è alterato può causare la degenerazione e la morte delle cellule, anziché proteggerle. La sua fine modulazione - spiega il ricercatore Antonio Piras del NICO (finanziato dal progetto Master&Back, Regione Autonoma della Sardegna) - è quindi molto importante in caso di malattie neurodegenerative, come la SMA».

La ricerca ha evidenziato come alcuni marcatori della autofagia risultassero più espressi nel midollo spinale malato, segno di una spiccata autofagia in corso. Somministrato agli animali malati un inibitore della autofagia, la morte dei motoneuroni si è rallentata, e le performance motorie e la sopravvivenza sono migliorate.

«Il risultato di questo lavoro individua nell’autofagia un promettente target terapeutico per la SMA - sottolinea la nostra ricercatrice Marina Boido - la sua fine regolazione potrebbe infatti essere terapeutica, eventualmente in combinazione con altri trattamenti volti a manipolare l'espressione del gene SMN».

Figura 1 (in alto, a inizio pagina)
Immagine ad alto ingrandimento di immunofluorescenze che mostra l'accumulo di vescicole autofagiche positive per LC3 (rosso) in un motoneurone (SMI32, verde) localizzato nel corno ventrale del midollo spinale di animale SMA. In blu sono indicati I nuclei cellular (DAPI)
Figura 2 (qui in basso)
Ricostruzione grafica in 3-D del midollo spinale lombare in topo SMA. Visione dorsale (immagine a sinistra) e in sezione trasversale (immagine a destra) nel quale si possono osservare i motoneuroni (puntini rossi) situati nelle corna ventrali (rosso) della sostanza grigia (giallo).
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Cell Death & Disease, 20 December 2017
Inhibition of autophagy delays motoneuron degeneration and extends lifespan in a mouse model of spinal muscular atrophy
Antonio Piras1,2,3, Lorenzo Schiaffino1,2,, Marina Boido1,2, Valeria Valsecchi1,2, Michela Guglielmotto1,2, Elena De Amicis1,2, Julien Puyal 4, Ana Garcera5, Elena Tamagno1,2, Rosa M Soler5 & Alessandro Vercelli1,2

1Department of Neuroscience, University of Torino, Torino, Italy
2 Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi (NICO), University of Torino, Torino, Italy
3 Karolinska Institutet, Dept NVS, Center for Alzheimer Research, Division for Neurogeriatrics, Huddinge, Sweden
4 Department of Fundamental Neurosciences, University of Lausanne, Lausanne, Switzerland
5 Unitat de Senyalització Neuronal, Dep. Medicina Experimental, Universitat de Lleida-IRBLLEIDA, Lleida, Spain

Agenda

21 settembre 2018

NICO Progress Report - INN Open Neuroscience Forum

I nostri giovani ricercatori aggiornano i colleghi sulle loro ricerche. Appuntamento ogni due venerdì.

26 settembre 2018

Vision4D - Analisi quantitativa delle immagini in 3D

Workshop applicativo con Maurizio Abbate (ARIVIS) e Ferdinando Di Cunto (NICO).

16 febbraio 2019

Torino - 10th International Meeting STEROIDS and NERVOUS SYSTEM

Since 2001, this meeting represented an important event for basic and clinical researchers working on this emerging scientific topic. We will address state-of-the-art approaches in the field of steroids and nervous system, including behavior, epigenetics, genomic and non-genomic actions, the vitamin D, neurodegenerative and psychiatric disorders, and the interference among endocrine disruptors and steroid signaling.

Ricerca

EJN: una pubblicazione a firma NICO tra le migliori 10 italiane degli ultimi anni

Lo studio, pubblicato nel 2015 dal nostro gruppo di Rigenerazione dei Nervi guidato dal prof. Stefano Geuna, è stato inserito tra le migliori 10 pubblicazioni ‘pioneristiche e originali’ di ricercatori italiani selezionate dal prestigioso European Journal of Neuroscience tra quelle pubblicate negli ultimi anni.

11 settembre 2018