Parkinson: svelato il legame con il ferro / Parkinson: revealed the bond with iron

Parkinson: svelato il legame con il ferro / Parkinson: revealed the bond with iron


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa



L’accumulo di ferro nei neuroni dei pazienti con morbo di Parkinson sarebbe dovuto al malfunzionamento dei lisosomi, organelli cellulari che riciclano le proteine danneggiate. A svelarlo, uno studio sul Journal of Neuroscience.
Il morbo di Parkinson è la seconda malattia neurodegenerativa più comune al mondo, e purtroppo rimane ancora incurabile. E’ ormai noto però che una quantità significativa di ferro nel cervello dei pazienti associata a questa patologia. A far luce su questo legame arriva oggi una ricerca del Buck Institute, che ha identificato la causa dell’accumulo di ferro nel deterioramento del lisosoma, organello che funge da centro di riciclaggio cellulare per le proteine danneggiate. Come spiegano i ricercatori su The Journal of Neuroscience, con l’avanzare dell’età le capacità del lisosoma diventano via via sempre più lente, consentendo al ferro in eccesso di entrare nei neuroni, dove provoca uno stress ossidativo tossico che può causare l’insorgenza del Parkison.
“E’ stato recentemente scoperto che una delle funzioni più importanti del lisosomi è quella di immagazzinare ferro in una parte della cellula in cui non può creare reazioni di stress ossidativo”, spiega Julie K. Andersen, ricercatrice del Buck Institute che ha coordinato lo studio. “Ora abbiamo dimostrato che una mutazione in un gene lisosomiale provoca il rilascio tossico di ferro all’interno della cellula con conseguente morte delle cellule neuronali”.
Il lavoro, condotto sia su modelli animali che su cellule umane in vitro, ha analizzato una mutazione del gene Atp13a2, che risulta associata ad una rara forma giovanile di Parkinson chiamata sindrome di Kufor-Rakeb. Eliminando il gene sano (e replicando così gli effetti della mutazione), i ricercatori hanno dimostrato che i lisosomi risultano incapaci di mantenere l’equilibrio di ferro all’interno della cellula. “Le mutazioni in questo stesso gene sono state recentemente associate anche a forme sporadiche di Parkinson”, spiega Andersen. “Questi risultati suggeriscono quindi che il progressivo malfunzionamento dei lisosomi legato all’invecchiamento, che danneggia la capacità dei neuroni di mantenere il corretto equilibrio del ferro, è probabilmente una delle cause che determinano lo sviluppo del Parkinson”.
I risultati, spiegano i ricercatori, potrebbero aiutare in futuro a sviluppare nuove terapie contro la malattia. Nel 2003, il team guidato da Andersen aveva dimostrato che una terapia ferrochelante, cioè farmaci che legano il ferro e ne impediscono un accumulo, protegga i topi dagli effetti della patologia. “Questi farmaci però sono molto poco specifici – continua Andersen – tirano fuori il ferro dalle cellule indiscriminatamente, e questa sostanza è necessaria per svolgere molte funzioni biologiche in tutto il corpo. Ora abbiamo un obiettivo specifico su cui concentrarci, che potrebbe permetterci di colpire selettivamente la tossicità del ferro solamente all’interno dei neuroni coinvolti”.
ENGLISH
Iron accumulation in neurons of patients with Parkinson's disease would be due to malfunction of lysosomes, cellular organelles that recycle damaged proteins. To reveal it, a study on the Journal of Neuroscience.
Parkinson's disease is the second most common neurodegenerative disease in the world, and unfortunately it is still incurable. It is now well known that a significant amount of iron in the brain of patients associated with this disease. To date, the research of the Buck Institute, which has identified the cause of iron accumulation in the deterioration of lysosoma, is the source of this link, which serves as a cellular recycling center for damaged proteins. As researchers in The Journal of Neuroscience explain, with age advancing, lysosoma's capabilities gradually become slower, allowing excess iron to enter neurons, where it causes toxic oxidative stress that can cause the onset of Parkison.
"It has recently been found that one of the most important functions of lysosomes is to store iron in a part of the cell where it can not produce oxidative stress reactions," says Julie K. Andersen, a researcher at the Buck Institute who co-ordinated the study . "We have now shown that a mutation in a lysosomal gene causes toxic iron release into the cell resulting in neuronal cell death."
The work, conducted on both animal models and in vitro human cells, analyzed a mutation of the Atp13a2 gene, which is associated with a rare form of Parkinson's disease called Kufor-Rakeb's syndrome. By eliminating the healthy gene (and thus replicating the effects of the mutation), researchers have shown that lysosomes are incapable of maintaining iron balance within the cell. "Mutations in this gene have recently been associated with sporadic Parkinson's forms," ​​says Andersen. "These findings suggest, therefore, that the progressive failure of aging-related lysosomes, which damages the ability of neurons to maintain the correct balance of iron, is probably one of the causes that cause Parkinson's development."
The results, researchers say, could help develop new disease therapies in the future. In 2003, the Andersen-led team had demonstrated that iron chelation therapy, ie drugs that bind iron and prevent accumulation, protect mice from the effects of the disease. "These drugs are, however, very unclear," continues Andersen. "They take the iron out of the cells indiscriminately, and this substance is needed to perform many biological functions throughout the body. We now have a specific focus on which to allow us to selectively affect iron toxicity only within the neurons involved. "

Da:
https://www.galileonet.it/2016/01/parkinson-svelato-legame-ferro/

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