Volare si Può, Sognare si Deve!

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ALLE ORIGINI DEL PARKINSON di Kai S. Paulus

(Pillola n. 27; seguito di L’ALFA-SINUCLEINA)

Ora conosciamo la funzione della proteina alfa-sinucleina all’interno della cellula nervosa, il neurone, ed è facile intuire che di questa proteina ce ne voglia una enorme quantità, visto che in pochi millisecondi deve legare e staccare migliaia di vescicole nelle terminazioni assonali dei neuroni per consentire la trasmissione dell’informazione nervosa. E quindi, l’alfa-sinucleina viene prodotta continuamente in quantità industriali.

Immaginatevi una catena di montaggio che produce tonnellate di un determinato prodotto: ci saranno degli scarti, è inevitabile. Questi scarti vengono eliminati attraverso diversi meccanismi cellulari, rappresentati principalmente dai lisosomi, piccole ‘bolle’ intracellulari che captano gli scarti e le digeriscono, oppure il sistema ubiquitone-proteasoma (UPS), che invece smantella gli scarti nelle loro parti elementari che poi potranno nuovamente essere utilizzate nella catena di montaggio.

Ora immaginatevi questa scena: la “nettezza urbana” del neurone, appunto lisosomi e UPS, non riesce ad eliminare gli scarti. Un disastro! Montagne di mondezza!

Questa pattumiera è rappresentata da alfa-sinucleina alterata che, da un lato, non funziona, e quel che è peggio, essa è tossica per il neurone producendo radicali liberi e danneggiando diversi organelli intracellulari, tra cui i mitocondri, le centrali energetiche della cellula. Uno scenario cellulare apocalittico: l’accumulo di alfa-sinucleina alterata che non solo non funziona compromettendo la corretta trasmissione dell’informazione nervosa, ma che danneggia il neurone dall’interno condannandolo a morte cellulare!

Per fortuna, esistono vari meccanismi di compenso, tra cui quello di raccogliere gli scarti tossici e di racchiuderli dentro dei “sacchi di mondezza”, i cosiddetti corpi di Lewy, inclusioni intracellulari sostanzialmente non pericolose; la cellula si salva e può continuare a svolgere il proprio lavoro, quello di mantenere funzionanti i circuiti neuronali dentro il cervello, e specialmente dentro i nuclei della base (gruppo di centri nervosi al centro del cervello), garantendo il corretto svolgimento dei movimenti muscolari.

Stadio iniziale: la cellula sta soffrendo e cerca di isolare l’alfa-sinucleina alterata dentro i corpi di Lewy e continua la sua attività liberando dopamina per la trasmissione dell’informazione nervosa.

Quindi, problema risolto?

Per un po’ di tempo sì, però, siccome continua la produzione industriale di alfa-sinucleina, continua anche l’ammontare dei suoi scarti, e pertanto, non funzionando i sistemi di smaltimento, aumentano continuamente i corpi di Lewy, che alla fine diventano talmente numerosi da riempire la cellula e di disturbare le sue funzioni.

Ci risiamo! Il neurone, non è in grado di lavorare correttamente e non può svolgere il suo compito, quello di liberare il neurotrasmettitore per la trasmissione dell’impulso nervoso a quello successivo, secondo o postsinaptico.

Infine, il primo neurone, quello afferente del circuito, non è in grado di liberare dopamina e pertanto si interrompe il circuito, con il risultato che l’attività dei muscoli non è più corretta e la persona dovrà vedersela con tremore, rigidità, rallentamento motorio ed instabilità posturale.

Stadio avanzato: la cellula si riempe di corpi di Lewy che disturbano l’attività del neurone che non riesce più a liberare dopamina; la trasmissione dell’informazione nervosa è interrotta.

Riassumendo, la salute della cellula nervosa, il neurone, in caso di malattia di Parkinson è minata fondamentalmente quattro volte:

  • Una eccessiva produzione di alfa-sinucleina alterata, che non può svolgere il suo naturale compito di garantire la trasmissione dell’informazione neuronale (nel caso nostro: l’esecuzione del movimento corretto)
  • La tossicità della alfa-sinucleina alterata che danneggia gli organi intracellulari (specialmente i mitocondri, le centrali energetiche delle cellule)
  • L’incapacità della ‘nettezza urbana’ (lisosomi, sistema UPS) a smaltire gli scarti di alfa-sinucleina, il che porta all’accumulo di alfa-sinucleina aggravando l’effetto degenerativo
  • L’unica difesa cellulare per neutralizzare gli scarti tossici (impacchettamento in sacchi, i corpi di Lewy) si ritorce contro la salute cellulare perché questi sacchi alla fine ingolfano talmente la cellula che essa non riesce più a svolgere le proprie mansioni.

Insomma, un bel problema: il secchio è bucato per almeno quattro insulti diversi, ognuno di per sé già devastante. Il secchio perde dopamina che con pastiglie, capsule, compresse e pompe dobbiamo continuamente riempire, se vogliamo riuscire a muoverci.

Un corpo di Lewy dentro un neurone come appare al microscopio elettronico.

Irreparabile?

No.

Ma di questo parleremo un’altra volta.

L’ALFA-SINUCLEINA di Kai S. Paulus

(Pillola n. 26)

Recentemente il nostro amico Franco Simula mi ha raccontato di aver sentito alla televisione un professore parlare della alfa-sinucleina a riguardo della malattia di Parkinson. Il nome non gli era nuovo, e ricordava che c’entrava con i meccanismi che portano al Parkinson, ma l’esatta funzione di questa proteina gli sfuggiva. In quel momento ho capito che, in effetti, l’alfa-sinucleina  abbiamo nominato tante volte in questo nostro sito, ma non ne abbiamo mai parlato in modo specifico, il che vorrei fare adesso con una breve presentazione di questa piccola ma importante proteina.

Partiamo dalla cellula nervosa, il neurone, il cui compito è trasmettere l’informazione, e lo fa attraverso un segnale bioelettrico lungo la sua superficie cellulare. Per poter coprire lunghe distanze (dell’ordine dei micrometri) il neurone si avvale di un prolungamento cellulare, l’assone, che permette al segnale nervoso di scorrere fino a destinazione, generalmente un altro neurone all’interno di un circuito o rete funzionale. I due neuroni, però, non vengono direttamente in contatto, e tra il terminale assonale del primo neurone e la parte ricevente del secondo neurone, il dendrite, rimane un piccolo spazio, la sinapsi.

Ora, l’impulso elettrico non può superare la sinapsi saltando da una parte all’altra, e pertanto la comunicazione tra i due neuroni avviene nel modo seguente:

Quando il segnale nervoso giunge alla terminazione assonale, l’informazione nervosa, di natura elettrica, viene trasformata in segnale chimico, cioè, l’arrivo dell’impulso elettrico promuove la liberazione nello spazio sinaptico di una sostanza, il neurotrasmettitore, che ‘nuota’ fino all’altra parte della sinapsi dove si lega a dei recettori specifici che quindi fanno ripartire il segnale elettrico lungo il secondo neurone.

Vi starete chiedendo: ma cosa c’entra la trasmissione del segnale nervoso tra due neuroni con quella strana proteina, l’alfa-sinucleina?

Una volta che il segnale nervoso è arrivato alla terminazione dell’assone, troverà pronte delle vescicole piene di neurotrasmettitori che vengono versati nella sinapsi in seguito al comando del segnale elettrico appena arrivato. Ed adesso entra in gioco l’alfa-sinucleina, perché è lei che lega la vescicola alla membrana cellulare terminale permettendo lo svuotamento del suo contenuto dentro lo spazio sinaptico.

Nello stesso modo, l’alfa-sinucleina serve per staccare la vescicola dalla membrana per potersi nuovamente riempire di neurotrasmettitore in attesa del prossimo segnale bioelettrico. Tutto questo meccanismo perfetto si svolge in pochi millisecondi continuamente in tutto il nostro sistema nervoso, cervello, midollo spinale e nervi periferici, e ci permette di pensare, di agire e di muoverci.

Meccanismo fantastico, vero? Ma cosa succede quando questo meccanismo non funziona bene, e soprattutto, quando l’alfa-sinucleina non svolge correttamente il suo ruolo? Ne parleremo prossimamente.

(segue con ALLE ORIGINI DEL PARKINSON)

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