Una risposta agli stress cellulari: l’IRB ne scopre il meccanismo (21.06.2012)

La prestigiosa rivista scientifica Molecular Cell ha pubblicato i risultati di uno studio condotto dal gruppo del Professor Maurizio Molinari all’Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB) di Bellinzona affiliato all’USI, in collaborazione con il gruppo del Professor Fulvio Reggiori all’University Medical Center di Utrecht.  Lo studio descrive un meccanismo adottato dalle nostre cellule per evitare lo scatenarsi di stress che le porterebbe, inevitabilmente, alla morte.

Lo stress che uccide

Le cellule sono vere e proprie “fabbriche di proteine”. Ne producono svariate migliaia con funzioni che, per fare qualche esempio, vanno dal permetterci di vedere, sentire, digerire ciò che mangiamo, trasportare l’ossigeno nel sangue fino a proteggere il nostro organismo dall’attacco di virus e batteri. Le proteine che non assumono la corretta struttura possono formare degli aggregati che si depositano nelle cellule provocando stress letali che le uccidono. Tali stress sono all’origine di svariate malattie umane come Alzheimer, Parkinson, fibrosi cistica e di tutta una serie di malattie ereditarie più o meno rare con decorso infausto. A seconda dell’organo colpito, queste malattie causano per esempio la perdita delle facoltà cognitive, gravi problemi polmonari ed epatici, la perdita della vista e rappresentano un costo medico e sociale enorme.

Gli “spazzini molecolari”

Il lavoro effettuato all’IRB da Riccardo Bernasconi, Carmela Galli, Julia Noack e Siro Bianchi sotto la direzione del Professor Molinari è stato finanziato dalle Fondazioni Gabriele, San Salvatore, Studio delle Malattie Neurodegenerative e dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca. Lo studio ha permesso di identificare una nuova serie di “spazzini molecolari”, detti chaperoni degradativi, che in condizioni normali e in cellule sane sono praticamente assenti. Quando però proteine difettose cominciano ad accumularsi, questi “spazzini molecolari” vengono richiamati nelle cellule garantendo il veloce smaltimento degli aggregati tossici ed evitando così l’induzione di stress letali. Questo meccanismo di difesa cellulare appena scoperto all’IRB è stato battezzato ERAD tuning (o regolazione della degradazione) e si aggiunge ai meccanismi di difesa scoperti oltre una ventina d’anni fa e definiti unfolded protein response (o risposta alle proteine difettose). I risultati ottenuti dal gruppo di Molinari mostrano che ERAD tuning regola l’omeostasi cellulare, quindi il mantenimento di un’equilibrata sintesi proteica nelle cellule sane, mentre l’unfolded protein response viene indotta da problemi che persistono nel tempo e che causano stress che possono portare alla morte cellulare.

Le prospettive future

Nel lavoro pubblicato su Molecular Cell i gruppi di Bellinzona e Utrecht mostrano anche come alcuni virus (ad esempio i letali Coronavirus) riescono ad infettare le nostre cellule manipolando i meccanismi che regolano ERAD tuning. Questi dati mostrano che la ricerca di base che studia i meccanismi che regolano le funzioni cellulari potrebbe non solo permettere di sviluppare approcci terapeutici contro le malattie da aggregati proteici, ma anche di lottare contro organismi patogeni che sfruttano tali meccanismi per infettare le cellule del nostro corpo.

Per maggiori informazioni:
Riccardo Bernasconi
Via Vela, 6
6500 Bellinzona, Switzerland
+41 91 820 0352
+41 91 820 0305
riccardo.bernasconi@irb.usi.ch
http://www.irb.ch/riccardo-bernasconi