I pazienti con malattia di Alzheimer perdono fino al 60% di un componente chiamato plasmalogeno dalle membrane delle cellule del cervello, ma non si sa ancora come o perché. In un articolo che sarà pubblicato nel numero del 1 giugno del Journal of Biological Chemistry , ricercatori della Washington University di St. Louis forniscono il primo rapporto di un enzima che scompone i plasmalogeni, una svolta nella comprensione dei processi molecolari che si verificano durante l'Alzheimer e altre malattie.

I plasmalogeni sono particolarmente abbondanti nel cuore e nel cervello, dove sono coinvolti nella strutturazione delle membrane cellulari e nella mediazione dei segnali. I plasmalogeni sono fosfolipidi definiti da un particolare legame chimico, chiamato legame vinile-etere. A causa delle difficoltà tecniche di studio dei plasmalogeni, però, molti aspetti della loro biologia sono sconosciuti, incluso il modo in cui il legame vinile-etere viene rotto per abbattere i plasmalogeni nelle cellule.

"Queste molecole, plasmalogeni, sono stati nascosti sotto il tappeto perché a nessuno piace pensarci, " ha detto Richard Gross, il professore della Washington University che ha supervisionato il nuovo studio. "(Sono) difficili da lavorare. Sono sensibili alla luce, sono stabili solo in alcuni solventi, hanno una durata di vita limitata dopo essere state sintetizzate, a meno che non vengano prese precauzioni estreme, e sono costosi da realizzare e sintetizzare."

Nel nuovo studio, Il team di Gross ha eseguito minuziosi esperimenti per trovare il meccanismo sfuggente mediante il quale i plasmalogeni vengono degradati enzimaticamente. Il citocromo c si trova tipicamente nei mitocondri dove facilita il trasporto di elettroni, ma viene rilasciato nella cellula in condizioni di stress. Il team di Gross ha dimostrato che il citocromo c rilasciato dai mitocondri può catalizzare la rottura dei plasmalogeni nella cellula. Ulteriore, i prodotti di questa reazione sono due diverse molecole di segnalazione lipidica che non erano precedentemente note per originare dalla degradazione del plasmalogeno.

"Era una cosa che ci ha sorpreso, " Gross ha detto dei prodotti di segnalazione. "La seconda cosa che ci ha sorpreso è stata la facilità (con cui il legame viene rotto) ... L'implicazione è che probabilmente c'è molto plasmalogeno (guasto) che sta accadendo in condizioni di ossidazione stress." I risultati si collegano a un'altra osservazione sulle cellule cerebrali dei malati di Alzheimer, che è che spesso hanno mitocondri disfunzionali e un conseguente rilascio di citocromo c. Gross è ora interessato ad approfondire come e perché si verifica la perdita di plasmalogeno nei malati di Alzheimer, in particolare quelli che sviluppano la malattia in età avanzata, non a causa di mutazioni familiari. Gross ipotizza che quando le persone invecchiano, l'accumulo di specie reattive dell'ossigeno porta al rilascio di citocromo c, attivazione della sua attività perossidasica e rottura del plasmalogeno in molte membrane.

I risultati hanno anche implicazioni per la comprensione dei disturbi del cuore e di altri tessuti ricchi di plasmalogeni, integrando studi sui mitocondri, membrane cellulari e segnalazione cellulare in condizioni di stress.

"Questo è come un salto quantico nel futuro, "Disse Grosso.