Nel cervello dei malati di Alzheimer, la proteina Tau viene trasformata in modo che, invece di eseguire le sue normali mansioni, formi dei filamenti che si ammassano come grovigli, recando danno alle cellule nervose.
Un nuovo studio mostra dettagliatamente i filamenti di Tau, con una risoluzione pari a 0,35 nanometri: mai nessuno era arrivato, in passato, a osservarli così da vicino.
La ricerca, effettuata in collaborazione tra il Laboratorio di Biologia Molecolare del Research Council di Cambridge e l’Indiana University, e pubblicato sulla rivista scientifica Nature, delinea per la prima volta la struttura dei filamenti, individuando la regione della proteina che li forma: “Sapendo qual è la sequenza di Tau implicata nella struttura di questi filamenti patologici, i farmacologi molecolari potranno sviluppare nuovi farmaci in grado di prevenire la formazione dei filamenti e il loro accumulo in grovigli” chiarisce Bernardino Ghetti, fondatore dell’Indiana Alzheimer Disease Center e coautore dello studio.
Le fibre filamentose sono state estratte dagli scienziati dal cervello di una donna che, in vita, aveva sofferto per dieci anni della malattia di Alzheimer. I grovigli estratti dal cervello della donna sono stati analizzati, per la prima volta, con una tecnologia detta Crio-Microscopia Elettronica, che permette di osservare i campioni di tessuto nel loro stato naturale – seppure congelato – senza bisogno di aggiungere tinture o altri composti per evidenziare parti specifiche.
Grazie a circa 2.000 immagini ottenute in questo modo è stato realizzato un preciso modello tridimensionale, che ha permesso di identificare la struttura centrale dei filamenti e la conformazione dei 73 aminoacidi che li costituiscono. Si è visto che ogni filamento è formato da due filamenti appaiati, detti “protofilamenti”. Questi, se osservati trasversalmente, hanno la forma di una “C” e sulla loro superficie esterna hanno addensamenti che respingono le molecole d’acqua, impedendo loro di entrare nel filamento: questa potrebbe essere la ragione per cui i filamenti, composti di proteina Tau, resistono ai tentativi dell’organismo di disgregarli.
Alle estremità dei protofilamenti, gli studiosi hanno osservato delle complesse strutture ad elica che sono caratteristiche dell’Alzheimer e potranno quindi da oggi essere utilizzate come biomarker nell’individuazione della malattia.
“Con lo stesso sistema di osservazione che è stato utilizzato in questo studio, si può studiare il coinvolgimento della proteina Tau anche nelle altre malattie” osserva Bernardino Ghetti. “Il prossimo passo è la demenza frontotemporale, che colpisce persone più giovani rispetto al tipico malato di Alzheimer. Nel 45% delle forme di demenza frontotemporale, la malattia è causata da proteina Tau alterata, che si aggrega formando filamenti diversi da quelli dei grovigli di Alzheimer. Il potenziale della nuova tecnica, usata per il lavoro pubblicato su Nature, è di darci delle immagini precise di tutte le forme di Tau patologica esistenti. Inclusa la Tau abnorme che può colpire i pugili e i giocatori di football americano“.
