Uno studio innovativo ha scoperto un percorso critico nella morte delle cellule cerebrali, derivante da una mutazione genetica ultra rara che causa la neurodegenerazione nei bambini. I risultati suggeriscono che questo meccanismo, noto come ferroptosi, può anche svolgere un ruolo significativo nelle malattie neurodegenerative più comuni come l’Alzheimer, il Parkinson e l’Huntington.
La scoperta: una mutazione mortale in GPX4
I ricercatori dell’Helmholtz Monaco di Baviera, in Germania, si sono concentrati sulla displasia spondilometafisaria di tipo Sedaghatiano (SSMD), una malattia genetica identificata per la prima volta nel 1980. Con solo poche dozzine di casi documentati in tutto il mondo, la SSMD provoca gravi anomalie cerebrali e scheletriche, che spesso portano alla morte nella prima infanzia. Il sequenziamento del genoma ha rivelato che le mutazioni nel gene GPX4 sono fondamentali per la malattia.
Perché è importante: L’enzima GPX4 agisce come una difesa cruciale contro la ferroptosi, una forma di morte cellulare programmata innescata dall’accumulo di ferro e dal danno ossidativo alle membrane cellulari. Quando l’enzima è disfunzionale a causa di una mutazione, i neuroni diventano altamente vulnerabili.
Come funziona: uno scudo cellulare rotto
Lo studio, condotto su topi e cellule cerebrali umane coltivate in laboratorio (organoidi), ha dimostrato che l’enzima mutato GPX4 perde la sua capacità di proteggere le membrane cellulari. Secondo il biologo cellulare Marcus Conrad, l’enzima è come una “tavola da surf” che corre lungo le membrane cellulari, neutralizzando i perossidi lipidici tossici. Ma quando muta, la “pinna” manca, rendendolo incapace di svolgere la sua funzione protettiva.
I ricercatori hanno osservato che il blocco della ferroptosi con composti chimici ha rallentato la morte neurale sia nei topi che nelle cellule coltivate in laboratorio. Ciò suggerisce che la ferroptosi non è solo un effetto collaterale della neurodegenerazione, ma una forza trainante dietro di essa.
Implicazioni per la ricerca sulla demenza
Tradizionalmente, la ricerca sulla demenza si è concentrata sui depositi di proteine (placche amiloidi) nel cervello. Tuttavia, questo studio sposta l’attenzione sul danno sottostante alle membrane cellulari che avvia il processo degenerativo. I risultati indicano che la stabilizzazione delle membrane cellulari può essere una strategia terapeutica praticabile per la demenza.
La demenza infantile, sebbene rara, evidenzia come la neurodegenerazione possa iniziare presto nella vita. Gli studi sul genoma lo hanno collegato a oltre 100 malattie genetiche rare. L’indagine su questi tragici casi fornisce spunti critici su come avviene la neurodegenerazione.
La lunga strada verso la comprensione
Conrad sottolinea che questa scoperta ha richiesto quasi 14 anni di ricerca, sottolineando l’importanza di finanziamenti a lungo termine per la scienza di base e la collaborazione internazionale. Lo studio sottolinea che una comprensione più profonda di malattie complesse come la demenza richiede uno sforzo prolungato.
In conclusione, questa ricerca fa luce su un meccanismo di morte delle cellule cerebrali precedentemente non riconosciuto, offrendo una nuova strada per comprendere e potenzialmente trattare le malattie neurodegenerative. Le conoscenze acquisite dallo studio di questa rara mutazione genetica potrebbero avere implicazioni di vasta portata per milioni di persone affette da demenza e da altre condizioni neurologiche.
