Genesi spontanea di prioni rapidamente trasmissibili

                                                                                                                                           

 

NICOLE CARDON

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno X – 25 febbraio 2012.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli oggetti di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

Le malattie da prioni costituiscono un caso unico in patologia, in quanto possono essere sporadiche, genetiche e infettive, ossia causate da una transizione del prione cellulare per cause non bene definite in una forma tossica, o da una mutazione genica che interessa la proteina prionica, oppure dall’infezione dovuta all’ingresso nell’organismo della forma trasmissibile della proteina, capace di “replicarsi”, verosimilmente inducendo il cambio conformazionale nelle forme endogene non trasmissibili.

Il più frequente fra i quadri patologici causati da prioni nell’uomo è la malattia di Creutzfeldt-Jakob (CJD) nella sua forma sporadica, in cui i prioni responsabili del danno degenerativo si formano spontaneamente dal tipo fisiologico, naturale di proteina prionica normalmente presente nei neuroni (PrP).  Secondo le stime epidemiologiche più recenti, circa l’85% del totale dei casi di malattie da prioni è costituito da persone affette da CJD con una frequenza approssimativa nella popolazione mondiale di 1-2 casi per milione all’anno, con incidenza uguale nei due sessi, insorgenza nella tarda vita adulta, a fronte di un rischio nel corso dell’intera esistenza di ~1 su 30.000/50.000.

Per lo studio di questa forma patologica non esistono attualmente modelli animali, ma lo scopritore dei prioni, Stanley Prusiner, con un gruppo di collaboratori, sembra essere riuscito a realizzare un buon modello sperimentale che potrà facilitare l’identificazione dei meccanismi molecolari all’origine di questa grave patologia del sistema nervoso centrale (Watts J. C., et al. Spontaneous generation of rapidly transmissible prions in transgenic mice expressing wild-type bank vole prion protein. Proceedings of the National Academy of Science USA [Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1121556109], 2012).

Gli autori provengono dalla University of California at San Francisco: Institute for Neurodegenerative Diseases and Departments of Neurology and Pathology.

Prusiner e collaboratori hanno rilevato in una specie di roditori, detti bank voles (BV), una promiscuità per differenti prioni isolati, mai riscontrata in precedenza, ed hanno supposto che i prioni di questi animali (BVPrP) siano intrinsecamente tendenti ad adottare le configurazioni diffusibili, ossia le conformazioni alterate nel ripiegamento strutturale (misfolded). Una tale proprietà potrebbe ricalcare una caratteristica delle persone che sviluppano l’encefalopatia spongiforme sporadica, ossia la CJD, pertanto i ricercatori hanno realizzato un ceppo di topi transgenici (Tg) esprimenti i prioni del tipo naturale (WT) di BV, e dunque, BVPrP.

I topi Tg(BVPrP) hanno sviluppato disfunzioni spontanee del sistema nervoso centrale fra i 108 giorni e i 304 di età dei roditori; e tali stati patologici presentavano i contrassegni caratteristici delle malattie da prioni, quali: 1) la degenerazione spongiforme, 2) un’astrogliosi molto pronunciata e 3) la deposizione, nel cervello, di PrP a configurazione alternativa.

I ricercatori hanno realizzato omogenati di cervello dei topi Tg(BVPrP) ammalati e li hanno inoculati in esemplari Tg(BVPrP) indenni, verificando in questi ultimi lo sviluppo della malattia in circa 35 giorni. Gli omogenati di cervello patologico sono stati inoculati, poi, in topi transgenici iper-esprimenti PrP del topo: in questo caso la malattia è comparsa dopo 100 giorni. L’infezione di topi a genotipo naturale ha richiesto un tempo più lungo, stimato in circa 185 giorni.

Questo studio, per i cui dettagli si rimanda alla lettura del testo del lavoro originale, dimostra sperimentalmente che la molecola di prione proveniente da animali a genotipo naturale, può spontaneamente formare prioni infettivi in vivo. Pertanto, i topi Tg(BVPrP) possono costituire un utile modello sperimentale per studiare la spontanea formazione di prioni, allo scopo di comprendere l’eziologia della forma sporadica della CJD.

E’ noto che la trasmissione all’uomo del prione responsabile dell’encefalopatia spongiforme bovina (BSE), in una epidemia che riguardò il Regno Unito ed altri paesi, non molti anni fa indusse l’avvio e il finanziamento di numerosi progetti di ricerca finalizzati alla comprensione dei  meccanismi molecolari di queste insidiose forme patologiche, ma ora che l’onda emotiva della preoccupazione per il contagio è scemata, il supporto a questi studi è in gran parte venuto meno. Ci auguriamo che la prospettiva di ottenere risultati grazie a questo modello sperimentale della forma clinicamente più frequente, induca un ritorno di interesse e sostegno per questa branca di studi che potrebbe aprire nuovi orizzonti per l’intera biologia molecolare.

 

L’autrice della nota ringrazia il Presidente della Società Nazionale di Neuroscienze, Giuseppe Perrella, con il quale ha discusso l’argomento trattato e invita alla lettura delle numerose recensioni di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie” (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).

 

ALCUNI APPROFONDIMENTI

 

1) Note e Notizie 18-02-12 Monomero prionico ad α-elica altamente neurotossico

2) Note e Notizie 18-02-12 Aggregati di tau, β-amiloide e sinucleina trasmessi come prioni

3) Note e Notizie 27-11-10 Nella chimica del prione le basi della suscettibilità al contagio

4) Note e Notizie 13-03-10 I prioni proteggono la mielina

5) Note e Notizie 17-10-10 Sviluppo spontaneo della forma infettiva di prione nella FFI

6) Note e Notizie 09-05-09 Il prione nella malattia di Alzheimer

7) Note e Notizie 02-05-09 Interazione prione beta-amiloide nella malattia di Alzheimer

8) Note e Notizie 24-01-09 Il prione ha un ruolo nell’olfatto

9) Note e Notizie 13-09-08 L’interferenza RNA per le malattie da prioni

10) Note e Notizie 25-10-08 I prioni e la barriera fra le specie

11) Note e Notizie 14-06-08 La proteina prionica attenua l’eccitotossicità

12) Note e Notizie 02-10-04 Prione: prove dell’azione patogena

13) Aggiornamenti. Nuove prospettive per l’encefalopatia da prioni. Firenze, 24 luglio 2004, scheda introduttiva: “Lo stato dell’arte di Stanley B. Prusiner”.

 

 

Nicole Cardon

BM&L-25 febbraio 2012

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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