Ricercatori dell’ISS, dell’IRCCS San Raffaele Roma e del CNR hanno scoperto un nuovo meccanismo molecolare alla base della perdita della memoria e delle capacità cognitive tipiche delle demenze. Il nuovo meccanismo riguarda una proteina che ha la capacità di riparare i danni provocati da stress e stimoli di varia natura nei neuroni del doppio filamento di DNA.
E considerati i numeri relativi ai malati - secondo i dati dell’Istituto Superiore di Sanità, solo in Italia circa 2 milioni di persone (1 milione e 100 mila con demenza, 900 mila con un disturbo cognitivo lieve) – è immediatamente chiara la portata della scoperta, che potrebbe aprire la strada anche a nuove possibilità di diagnosi precoce, fornendo un nuovo biomarcatore di malattia.
Il nuovo studio
Il nuovo studio, intitolato “The DNA repair protein DNA-PKcs modulates synaptic plasticity via PSD-95 phosphorylation and stability” e pubblicato su EMBO Reports dimostra per la prima volta che l’enzima DNA-PKcs - una proteina chinasi coinvolta nei meccanismi di riparazione del DNA all’interno delle cellule nervose - è localizzata nelle sinapsi, cioè nel punto di contatto funzionale dove avviene la trasmissione delle informazioni tra i neuroni. In particolare gli autori dimostrano che nelle sinapsi la DNA-PKcs è responsabile della fosforilazione di PSD-95 (una particolare modifica della struttura della proteina che consiste nell’aggiunta di un gruppo fosforico alla molecola), una proteina responsabile dell’organizzazione delle sinapsi, della loro struttura e di conseguenza anche della trasmissione dei segnali.
“La modificazione di PSD-95 da parte della DNA-PKcs, rende PSD-95 stabile all’interno delle sinapsi e non suscettibile di degradazione, come avviene per esempio nell’Alzheimer”, spiega Daniela Merlo, Dirigente di Ricerca del Dipartimento di Neuroscienze e Direttrice della Struttura Interdipartimentale sulle Demenze dell’Istituto Superiore di Sanità e coordinatrice dello studio.
La relazione tra DNA-PKcs e beta amiloide
Nel 2016 lo stesso gruppo di ricercatori aveva scoperto che l’attività dell’enzima DNA-PKcs viene inibita dalla beta-amiloide, proprio la proteina che si accumula nel cervello dei pazienti con Alzheimer. La mancata riparazione dei danni al DNA che deriva dall’inibizione di DNA-PKcs ha a che fare con la morte dei neuroni osservata in diverse malattie neurodegenerative, tra cui l’Alzheimer. Infatti, la diminuzione dei livelli e dell’attività della DNA-PKcs è stata osservata nei cervelli di pazienti con Alzheimer. “Questa nuova scoperta dimostra che la DNA-PKcs ha un ruolo fondamentale nella memoria e nei deficit cognitivi che caratterizzano l’Alzheimer e le demenze”, spiegano Cristiana Mollinari, ricercatrice dell’Istituto di Farmacologia Traslazionale (CNR), e Leonardo Lupacchini ricercatore del San Raffaele Roma, primi autori dell’articolo.
Prospettive future: un nuovo biomarcatore e nuove vie terapeutiche
“La mancata fosforilazione di PSD-95 nelle patologie neurodegenerative caratterizzate da deficit cognitivo - continua Merlo - potrebbe rappresentare un nuovo biomarcatore per la diagnosi precoce e per il monitoraggio nel tempo della malattia”. E commenta Enrico Garaci, Presidente del Comitato Tecnico Scientifico dell’IRCCS San Raffaele Roma: “Questo studio ha identificato nuove vie cellulari che possono essere modulate farmacologicamente, e quindi strategie terapeutiche mirate a regolare l’attività della DNA-PKcs e l’integrità di PSD-95 potrebbero avere un importante impatto terapeutico sulla perdita delle sinapsi e quindi sui deficit cognitivi in diverse malattie neurologiche”.
Infine, l’aspetto socio-sanitario: “La Malattia di Alzheimer e le demenze hanno un impatto considerevole in termini socio-sanitari, e rappresentano una delle maggiori cause di disabilità nella popolazione generale e in quella anziana in particolare, rappresentando uno dei problemi più rilevanti in termini di sanità pubblica” spiega Massimo Fini, Direttore Scientifico dell’IRCCS San Raffaele Roma.
