Gli scienziati hanno compiuto progressi significativi nella comprensione di come la proteina tau passa dallo stato liquido solubile a grovigli fibrosi solidi, un passo cruciale nello sviluppo di malattie neurodegenerative come l'Alzheimer. Questa transizione è associata alla formazione degli aggregati tau, che sono i componenti principali dei caratteristici grovigli presenti nel cervello degli individui affetti da queste malattie.

Ecco una panoramica dei risultati che hanno contribuito alla nostra comprensione di questo processo:

1. Transizioni di fase :La ricerca suggerisce che il tau può subire una transizione di fase, passando da uno stato solubile e dinamico a uno stato più ordinato, simile a un solido. Questa transizione è influenzata da vari fattori, tra cui la concentrazione di tau, la presenza di altre molecole e l'ambiente cellulare.

2. Separazione di fase liquido-liquido :In determinate condizioni, la tau può formare goccioline liquide all'interno delle cellule, un processo noto come separazione di fase liquido-liquido. Queste goccioline sono dinamiche e possono subire fusione e fissione, consentendo lo scambio di molecole e potenziali interazioni con altri componenti cellulari.

3. Misfolding e aggregazione delle proteine :Quando il tau passa dallo stato liquido, può subire un ripiegamento errato, portando alla formazione di strutture anomale. Queste molecole tau mal ripiegate possono quindi aggregarsi e intrecciarsi tra loro, formando i caratteristici grovigli. Gli esatti meccanismi che guidano il misfolding e l'aggregazione del tau sono ancora in fase di studio.

4. Modifiche Tau :Le modifiche post-traduzionali della tau, come la fosforilazione, l'acetilazione e la glicosilazione, possono influenzarne la solubilità, la propensione all'aggregazione e le interazioni con altre proteine. Queste modifiche possono influenzare la transizione della fase tau e contribuire alla formazione di aggregati tau patologici.

5. Percorsi cellulari :La transizione della tau dallo stato liquido a quello solido è influenzata da percorsi cellulari e cascate di segnalazione. La disregolazione di questi percorsi, come le alterazioni nell’attività degli enzimi coinvolti nella fosforilazione della tau, possono interrompere il normale equilibrio e promuovere l’aggregazione della tau.

6. Diffusione e propagazione :Una volta formati gli aggregati tau, questi possono diffondersi all'interno del cervello attraverso un processo noto come propagazione "simile al prione". Ciò comporta che il tau mal ripiegato agisca come un “seme” che recluta e converte le normali molecole di tau nella forma patologica, portando al progressivo accumulo di grovigli di tau nelle regioni cerebrali colpite.

Comprendere i meccanismi molecolari alla base della transizione della fase tau è fondamentale per sviluppare strategie terapeutiche mirate a prevenire la formazione di aggregati tau. Modulando il comportamento di fase della tau e intervenendo nei percorsi che ne regolano la transizione, gli scienziati mirano ad arrestare o invertire i processi neurodegenerativi associati all'Alzheimer e alle tauopatie correlate.