di Huntington. Parkinson. Distrofia muscolare. di Lou Gehrig. Queste malattie condividono una causa comune che priva in modo devastante chi soffre della loro energia, controllo muscolare, e nel caso di Huntington, la loro sanità mentale. Ma ora, un gruppo di ricercatori di UConn descrive come potrebbe funzionare una possibile terapia.

Ciò che tutte queste terribili malattie hanno in comune sono i mitocondri disfunzionali. I mitocondri sono le piccole centrali elettriche del corpo. Questi minuscoli, strutture a forma di bastoncino all'interno delle nostre cellule assorbono ossigeno e sostanze nutritive e rilasciano ATP, il carburante del corpo (l'ATP sta alle cellule come la benzina sta alle automobili). Quando i mitocondri non funzionano così bene, la disfunzione può causare sintomi strani e terribili che sono particolarmente angoscianti in parti del corpo che richiedono molta energia:in particolare muscoli, il cervello, e tessuto nervoso.

Le malattie mitocondriali tendono a peggiorare con l'età. Gli scienziati hanno indovinato che i mitocondri invecchiano come il resto del nostro corpo. I danni acquisiti nel tempo possono contribuire alle malattie mitocondriali, ma non sono del tutto sicuri di cosa stia succedendo o di come fermarlo.

"Sono malattie insidiose perché privano le tue cellule della loro energia. Sono così difficili da diagnosticare e i sintomi possono essere così diversi, "dice Nathan Alder, un biofisico molecolare presso il Dipartimento di Biologia Molecolare e Cellulare dell'UConn.

Alder e altri ricercatori dell'UConn, l'Università del Texas, e Alexandria LaunchLabs stanno ricercando un gruppo di composti che sembrano proteggere e persino riparare i danni ai mitocondri. I ricercatori descrivono i composti, chiamati peptidi SS, e un potenziale modo in cui potrebbero lavorare per guarire i mitocondri in un prossimo numero di Journal of Biological Chemistry .

I peptidi SS sono costituiti da amminoacidi, gli elementi costitutivi delle proteine, ma ogni peptide SS è lungo solo quattro amminoacidi. Hanno tutti lo stesso piano di base:due amminoacidi con carica positiva alternati a due amminoacidi aromatici ("aromatici" è un termine chimico che significa che hanno una struttura ad anello simile al benzene).

Precedenti ricerche di Hazel Szeto alla Cornell University, che per primo ha descritto i peptidi SS ed è stato coautore di questo studio, ha dimostrato che i peptidi SS possono entrare in qualsiasi cellula del corpo, e i mitocondri li risucchiano come spugne. Alder e i suoi colleghi volevano capire cosa stavano facendo i peptidi quando sono entrati lì. Utilizzando approcci che vanno dalla modellazione al computer allo studio dei mitocondri in laboratorio, hanno cominciato a vedere gli effetti dei peptidi. Sembra che possano alterare e potenzialmente riparare i mitocondri regolando le proprietà elettriche delle loro membrane.

Le membrane mitocondriali sono doppi strati intricati di molecole di grasso chiamate lipidi che circondano le proteine ​​che sporgono dalla membrana stessa. Lo strato esterno della membrana "parla" con il resto della cellula, condizioni di rilevamento e passaggio di ATP e altre molecole avanti e indietro. Lo strato interno labirintico della membrana contiene le fabbriche di ATP. Uno dei lipidi speciali arricchiti nella membrana interna, cardiolipina, ha una forte affinità per i peptidi SS.

I mitocondri tendono ad accumulare cose caricate positivamente come gli ioni calcio:i mitocondri in realtà servono come centri di stoccaggio per il calcio cellulare. Eppure il sovraccarico di calcio può causare danni alle membrane contenenti cardiolipina dei mitocondri nel tempo, strappando la membrana e causando danni permanenti.

I peptidi SS possono impedire che ciò accada, Alder e i suoi colleghi hanno trovato. I peptidi sono caricati positivamente ma in modo più delicato rispetto al calcio; si rannicchiano contro la membrana mitocondriale e la proteggono dai più piccoli, ioni calcio più dannosi.

"Questo probabilmente non è l'unico effetto dei peptidi SS. Ma è interessante, " Dice Alder. I ricercatori vogliono capire di più su come i peptidi interagiscono con i mitocondri e perché sembrano avere un'efficacia così ampia contro così tanti disturbi mitocondriali. Il team sta attualmente utilizzando le strutture di risonanza magnetica nucleare di UConn per ottenere immagini dettagliate di Caratteristiche strutturali del peptide SS e come i peptidi potrebbero alterare o mantenere la forma delle membrane mitocondriali. "Sappiamo che funzionano. Vogliamo sapere come funzionano. Comprendendo il meccanismo d'azione, possiamo progettare analoghi peptidici più efficaci e possibilmente adattarli al trattamento di specifiche afflizioni mitocondriali, "dice Ontano.