Editoriale

Cari lettori di UniScienza&Ricerca,

questo numero di Febbraio ospita come news principale APache, una nuova proteina che i ricercatori del San Raffaele, parte di un team internazionale, hanno scoperto svolgere un ruolo fondamentale nello sviluppo del sistema nervoso. I risultati aprono la strada ad ulteriori ricerche che potrebbero contribuire alla comprensione di numerose patologie neurodegenerative, ad esempio la malattia di Alzheimer.

Tra le news del mese: il 10 marzo si terrà la terza edizione di DRItti a Voi, l’evento organizzato dal Diabetes Research Institute che permetterà al grande pubblico di parlare di diabete di tipo 1 direttamente con i ricercatori del San Raffaele; nella notizia trovate dettagli e link all’iscrizione (obbligatoria). In occasione di San Valentino, vi presentiamo una news sull’innamoramento: uno studio della nostra Facoltà di Psicologia ha osservato per la prima volta come il rischio percepito di concludere una relazione romantica influenzi l’intensità dei sentimenti di coppia; ce ne parlano la Dott.ssa Simona Sciara e il Prof. Giuseppe Pantaleo, autori della ricerca. Tra i #TalentiUniSR di questo mese troviamo Martina Absinta, brillante medico specializzato e dottorato presso il nostro Ateneo, ora ricercatrice negli Stati Uniti per studiare come l’infiammazione cronica a livello delle placche di Sclerosi Multipla impedisca al cervello di ripararsi in maniera corretta. Poi: il Dott. Svend Petersen-Mahrt è stato nostro ospite con una Lecture dal titolo “A PhD – or how not to worry about NOT being the 5%”. Il 5% di cosa? E perché gli studenti di Dottorato non dovrebbero preoccuparsi? Scopritelo nella nostra news! E ancora, la Curiosiscienza del mese: un innovativo studio pubblicato su Science ha studiato la biologia dei colori, valutando in modo rigoroso, interdisciplinare e tecnologicamente avanzato in che modo il colore venga utilizzato come forma di comunicazione tra i singoli animali e come influisca sulle interazioni con il loro habitat.

 

Tutto questo e molto altro tra le pagine del nostro blog!

Buona lettura e buona scienza a tutti!

#UniScienzaeRicerca

L’Articolo

APACHE: LA NUOVA PROTEINA CHE GUIDA LO SVILUPPO DEL SISTEMA NERVOSO

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Abbiamo qualche indizio, ma ancora poche idee di come la proteina funzioni e quale sia la sua reale complessità: è proprio questo a rendere il progetto particolarmente curioso e divertente”. Fabrizia, capelli rossi e occhi blu, non riesce a contenere il suo entusiasmo: ex studentessa di Biotecnologie presso il nostro Ateneo, la Dott.ssa Guarnieri è ora PostDoc fellow presso l’Unità di Neuropsicofarmacologia dell’IRCSS Ospedale San Raffaele, tra gli autori dello studio pubblicato su Cell Reports che ha scoperto una nuova proteinaAPachecoinvolta nello sviluppo e nel corretto funzionamento del sistema nervoso.

I risultati aprono la strada ad ulteriori ricerche che potrebbero contribuire alla comprensione di numerose malattie neurodegenerative, ad esempio la malattia di Alzheimer, e alla messa a punto di strategie terapeutiche mirate.

UN SUGGERIMENTO ARRIVATO DAGLI STATI UNITI

Racconta la Prof.ssa Flavia Valtorta, Responsabile dell’Unità di Neuropsicofarmacologia e Ordinario di Farmacologia presso il nostro Ateneo: “L’idea di questa ricerca nasce dalla collaborazione con un gruppo americano. Jonathan Wren, bioinformatico e ricercatore, ci aveva contattato diversi anni fa con una proposta: grazie all’analisi di una vasta quantità di dati geneticibig datacon metodi informatici, aveva messo a punto un metodo per predire una possibile funzione di geni sconosciuti. Secondo il suo modello, alcuni di questi avrebbero potuto interessarci in quanto ipoteticamente coinvolti nei processi che studiamo nel nostro laboratorio, quali la trasmissione dell’informazione nel sistema nervoso centrale e il rilascio di neurotrasmettitori”. Tra i geni proposti, il gruppo di ricerca si è infine focalizzato su uno, “di cui non esistevano dati in letteratura e che quindi poteva essere il più interessante da studiare”.

L'Unità di Neuropsicofarmacologia. La Prof.ssa Valtorta è in seconda fila, la terza da sinistra; la Dott.ssa Guarnieri è in prima fila, la prima da sinistra.
L'Unità di Neuropsicofarmacologia. La Prof.ssa Valtorta è in seconda fila, la terza da sinistra; la Dott.ssa Guarnieri è in prima fila, la prima da sinistra.

Questo progetto – ricorda la Prof.ssa Valtorta – è nato con il Dott. Eugenio Fornasiero, oggi ricercatore a Gottinga, poi ‘ereditato’ da Fabrizia, la quale l’ha sviluppato con grande entusiasmo ed autonomia. Ritengo sia importante per un giovane ricercatore avere un progetto che sente realmente suo”. Un vero e proprio lavoro di squadra, svolto da un team multidisciplinare composto dall’Università Vita-Salute San Raffaele, l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e l’Università di Genova, rispettivamente coordinati dalla Prof.ssa Flavia Valtorta, dal Prof. Fabio Benfenati e dalla Dr.ssa Silvia Giovedì.

LA PROTEINA APACHE

Il gene proposto da Wren dà origine a una proteina inizialmente chiamata KIAA1107, sigla presto sostituita con APache. “Un nome un po’ fantasioso, scelto perché si lega alla proteina AP2 [clathrin/adaptor protein complex 2, un complesso localizzato sulla membrana interna delle cellule che aiuta i processi di internalizzazione delle vescicole, N.d.R.]”. L’analisi bioinformatica ha consentito di formulare l’ipotesi che la proteina fosse coinvolta nel funzionamento del sistema nervoso. Spiega la Dott.ssa Guarnieri: “Studiandola con diverse tecniche abbiamo potuto apprezzare come APache sia presente a livello delle sinapsi [i “contatti” tra neuroni, N.d.R.],coinvolta nel processo di rilascio dei neurotrasmettitori e soprattutto nel recupero della membrana delle vescicole sinaptiche [gli organelli contenenti neurotrasmettitore, N.d.R.] dopo il loro rilascio, passaggio cruciale per permettere al neurotrasmettitore di essere “riciclato” e non esaurirsi nel tempo. Il nostro lavoro ha osservato come sia coinvolta anche nello sviluppo dei neuroni, dato che la sua mancanza determina importanti difetti di crescita neuronale”. Nessun dubbio allora che risulti fondamentale nello sviluppo del sistema nervoso.

Rappresentazione schematica dei difetti causati dalla mancanza di APache alla sinapsi: le vescicole sinaptiche contenenti neurotrasmettitore (in giallo) sono ridotte in numero, il recupero della loro membrana attuato insieme alle proteine AP2 e clatrina (in rosso) è difettivo e il compartimento di "deposito" della membrana delle vescicole all'interno della sinapsi (definito compartimento endosomale, in blu) è molto più ampio del normale. Tutto ciò indica che la gestione del rilascio delle vescicole sinaptiche contenenti neurotrasmettitore è alterata in sinapsi senza APache. Per gentile concessione della Dott.ssa Guarnieri.
Rappresentazione schematica dei difetti causati dalla mancanza di APache alla sinapsi: le vescicole sinaptiche contenenti neurotrasmettitore (in giallo) sono ridotte in numero, il recupero della loro membrana attuato insieme alle proteine AP2 e clatrina (in rosso) è difettivo e il compartimento di "deposito" della membrana delle vescicole all'interno della sinapsi (definito compartimento endosomale, in blu) è molto più ampio del normale. Tutto ciò indica che la gestione del rilascio delle vescicole sinaptiche contenenti neurotrasmettitore è alterata in sinapsi senza APache. Per gentile concessione della Dott.ssa Guarnieri.

UNA PROTEINA MULTIFUNZIONALE

Molto probabilmente la situazione è ancora più complessa di così” continua la Dott.ssa Guarnieri. “Riteniamo infatti che Apache sia una proteina multifunzionale. Ad esempio, abbiamo recentemente capito che esistono molte varianti di questa proteina, che potrebbero essere differentemente regolate durante lo sviluppo del sistema nervoso centrale e svolgere funzioni diverse nel neurone in sviluppo e nel neurone maturo”. 

La proteina Apache visualizzata in neuroni di topo in coltura. Per gentile concessione della Dott.ssa Guarnieri.
La proteina Apache visualizzata in neuroni di topo in coltura. Per gentile concessione della Dott.ssa Guarnieri.

Ciò apre la strada a numerosi altri studi volti a comprendere appieno le potenzialità di questa nuova proteina. Una possibilità è già stata proposta ed è valsa l’assegnazione di un importante finanziamento nel contesto dei Bandi Cariplo Giovani Ricercatori alla Dott.ssa Guarnieri, leader del progetto, e alla Dott.ssa Giovedì, sua partner. “Tutte le informazioni raccolte finora ci hanno spinto a pensare che APache possa essere rilevante nelle patologie neurodegenerative quali il morbo di Alzheimerspiega la Dott.ssa Guarnieri – e probabilmente siamo sulla strada giusta: in pazienti affetti da Alzheimer i livelli di APache sono alterati rispetto ad individui sani”. Il progetto, che inizierà tra qualche mese, avrà quindi come obiettivo la comprensione del ruolo di APache in quei meccanismi cellulari il cui malfunzionamento può provocare la morte dei neuroni e il sopraggiungere di patologie neurodegenerative ad oggi considerate incurabili.

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