Un team internazionale di scienziati guidati dall'ESRF, il sincrotrone europeo, hanno scoperto come la proteina ECSIT detta il comportamento delle proteine ​​legate all'attività energetica nei mitocondri, che è in gran parte colpito nella malattia di Alzheimer. I loro risultati sono pubblicati oggi in Angewandte Chemie .

L'origine della forma più diffusa di malattia di Alzheimer, che rappresenta il 95% dei casi, non è ancora chiaro nonostante decenni di studi scientifici. "Prima di comprendere la patologia, dobbiamo capire la biologia, " spiega Montse Soler López, uno scienziato che conduce la ricerca sul morbo di Alzheimer presso l'ESRF. "L'unica cosa di cui siamo sicuri è che la forma più comune di Alzheimer è legata all'invecchiamento, "afferma.

Quindi i ricercatori si sono concentrati su parti del corpo che si degradano drasticamente con l'età. neuroni, Per esempio, sono cellule longeve, il che significa che non si rinnovano come fanno le altre cellule. I neuroni ospitano i mitocondri, che sono le cosiddette "centrali elettriche della cellula" a causa del loro ruolo attivo nella generazione di energia nel corpo. Col tempo, i mitocondri soffrono di stress ossidativo e questo porta al loro malfunzionamento. È stato recentemente scoperto che le persone con Alzheimer possono avere un accumulo di amiloidi all'interno dei mitocondri (in precedenza si pensava che le amiloidi fossero solo al di fuori dei neuroni). Montse Soler López sta cercando di scoprire se esiste un legame tra la disfunzione mitocondriale, presenza di amiloidi e sintomi precoci della malattia. "Riteniamo che il malfunzionamento dei mitocondri possa verificarsi 20 anni prima che la persona mostri i sintomi della malattia".

Il team dell'ESRF ha unito le forze con gli scienziati dell'Institut de Biologie Structurale (CNRS, CEA, Université Grenoble Alpes), Grenoble Institut des Neurosciences e il Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare (EMBL) per studiare le proteine ​​coinvolte nel complesso respiratorio che permette ai mitocondri di generare energia. Il modo in cui funzionano i mitocondri è il seguente:primo, i complessi "aiutanti" creano complessi respiratori, che successivamente creano energia sotto forma di ATP. Soler López e il suo team si sono concentrati su una proteina chiamata ECSIT, che è fondamentale nel sistema immunitario e sembra "socializzare" o interagire con molte proteine.

Utilizzando il microscopio crioelettronico ESRF e lo Scattering di raggi X ad angolo ridotto sulla linea di luce BM29 dell'ESRF, i ricercatori sono riusciti a decifrare il ruolo dell'ECSIT nell'attività mitocondriale. "Abbiamo scoperto che l'ECSIT svolge un ruolo importante nell'assemblaggio del complesso 'helper', che assemblerà il complesso respiratorio 1, il più grande complesso della catena respiratoria nei mitocondri. Nel complesso 'helper' ci sono diverse proteine, e abbiamo scoperto che l'ECSIT regola la funzione delle proteine ​​in modo che svolgano il lavoro che devono svolgere, " spiega Soler López.

Una di queste proteine ​​è ACAD9. Questa è una proteina che può lavorare per ossidare gli acidi grassi o per assemblare il complesso respiratorio. Soler López e i suoi colleghi hanno scoperto che l'ECSIT interrompe la funzione ossidante in modo che la proteina possa concentrarsi sull'assemblaggio del complesso respiratorio. "Se l'ECSIT non ha preso provvedimenti, sarebbe un disastro, con le proteine ​​che fanno più cose contemporaneamente, quindi ECSIT è in realtà cruciale nell'intero complesso respiratorio e quindi, nell'attività mitocondriale, "aggiunge.

Hanno anche scoperto che l'ECSIT è molto sensibile alla presenza di amiloidi. "Pensiamo che quando le amiloidi iniziano ad apparire nei mitocondri, L'ECSIT va in overdrive, spingendo il meccanismo di respirazione per proteggere i mitocondri dall'invasione dannosa. Se il meccanismo non è ben controllato può diventare distruttivo e finire per distruggere il neurone. Ma stiamo ancora indagando su questo, è il passo successivo della nostra ricerca, " conclude Soler López.