Un'unica proteina alla base di diverse forme di disabilità intellettiva, dalla sindrome su base genetica del cromosoma x fragile fino a malattie neurodegenerative e dello sviluppo: lo afferma uno studio finanziato da Telethon e pubblicato su Neuron* dal gruppo di ricerca guidato da Claudia Bagni dell'Università Tor Vergata di Roma/VIB-KU Leuven (Belgio).
In collaborazione con laboratori di diversi istituti di ricerca internazionali – in Olanda, Francia, Usa e Regno Unito – il team italiano ha infatti dimostrato come una singola proteina, chiamata CYFIP1, diriga due distinti processi biologici essenziali per una corretta formazione delle sinapsi, i contatti tra cellule nervose alla base del funzionamento del nostro cervello.
Grazie a delle ramificazioni chiamate "spine", i cento miliardi di neuroni che compongono il nostro cervello sono infatti interconnessi tra loro e possono scambiarsi informazioni: difetti nella formazione delle sinapsi sono alla base di diverse patologie del cervello come la sindrome dell'X fragile e la malattia di Alzheimer, ma anche l'autismo, l'epilessia e la schizofrenia.
Nell'insieme le "sinaptopatie" riguardano il venti per cento della popolazione europea. Si stima che siano circa duemila le proteine coinvolte nella formazione delle sinapsi: anche una singola anomalia può tradursi in una patologia, come avviene nel caso della sindrome dell'X fragile, la principale causa genetica di disabilità intellettiva che Claudia Bagni studia da anni con il suo gruppo, anche grazie al supporto di Telethon.
A causa della mancanza di una proteina chiamata FMRP (nella foto una creatività che vuole rappresentare il ruolo di questa proteina realizzata dal team di Somersault), questi pazienti presentano una forma di ritardo cognitivo che può essere associata a comportamenti di tipo autistico, ansia, aggressività, iperattività e comportamenti autolesionisti, con molta variabilità tra un individuo e l'altro. La proteina FMRP è necessaria per la costruzione dell'impalcatura alla base delle sinapsi e, come già dimostrato da Bagni e collaboratori, per funzionare deve legarsi a un'altra proteina chiamata CYFIP1.
In questo nuovo lavoro, i ricercatori di Tor Vergata hanno dimostrato che CYFIP1 ha anche un nuovo ruolo a livello delle sinapsi: quando si lega a un altro complesso proteico, chiamato WRC, dirige infatti la produzione dell'actina, la proteina che costituisce lo scheletro delle ramificazioni neuronali.
«Questi risultati confermano un modello che vede CYFIP1 come "nodo di scambio", che si lega a numerose proteine coinvolte, quando difettose, in diverse patologie neurologiche, come appunto l'epilessia, l'autismo, l'Alzheimer. Si aprono così nuove prospettive non solo nella comprensione di queste malattie, ma anche nel disegno di strategie terapeutiche comuni».
In questi stessi giorni il gruppo di Claudia Bagni ha pubblicato inoltre un secondo lavoro, su EMBO Molecular Medicine**, che dimostra come la proteina FMRP assente nei pazienti con X fragile sia correlata alla progressione dei tumori al seno, in particolare allo sviluppo di metastasi: maggiori sono i livelli di questa proteina, peggiore la prognosi tumorale. Da qui la possibilità, se questi dati saranno confermati in un numero maggiore di pazienti, di sfruttare questo gene come un marcatore prognostico nei tumori al seno.
*De Rubeis, Pasciuto et al., "CYFIP1 co-ordinates mRNA translation and cytoskeleton remodeling to ensure proper dendritic spine formation". Neuron, 2013.
**Luca, Averna, Zalfa, Vecchi et al., "The Fragile X Protein binds mRNAs involved in cancer progression and modulates metastasis formation" EMBO Molecular Medicine 2013.
