Morbo di Parkinson, scoperto un nuovo possibile target terapeutico: disregolazione dei contatti tra lisosomi e mitocondri
Un gruppo di scienziati della Northwestern Medicine di Chicago ha scoperto un nuovo meccanismo attraverso il quale le mutazioni in un gene ‘parkin’ contribuiscono alle forme familiari della malattia di Parkinson (PD). La scoperta apre una nuova strada per le terapie del PD, riferiscono gli scienziati in un nuovo studio pubblicato su “Science Advances”. In particolare, gli scienziati della Northwestern hanno scoperto che alcune mutazioni in parkin provocano una rottura dei contatti tra due strutture funzionali chiave della cellula: i lisosomi e i mitocondri.
I mitocondri sono i principali produttori di energia nelle cellule e i lisosomi riciclano i detriti cellulari che si accumulano durante la normale funzione delle cellule. Questi organelli sono particolarmente importanti nel cervello perché i neuroni dipendono fortemente dalla produzione di energia da parte dei mitocondri e, a causa della loro attività, i neuroni producono un’abbondanza di detriti cellulari che devono essere eliminati dai lisosomi.
In uno studio precedente, pubblicato su “Nature”, Dimitri Krainc, docente di neurologia e direttore del Simpson Querrey Center for Neurogenetics presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine, e il suo gruppo hanno scoperto che lisosomi e mitocondri formano contatti gli uni con gli altri. Dopo la scoperta iniziale, gli scienziati della Northwestern hanno cercato di capire la funzione di questi contatti nel PD.
Scambio di metaboliti essenziale per prevenire la degenerazione dei neuroni
Nel nuovo studio, i ricercatori riferiscono che i lisosomi aiutano i mitocondri fornendo metaboliti chiave per la loro funzione. I mitocondri devono importare molti dei loro ingredienti essenziali, ma non era ben noto da dove provenissero alcuni di questi metaboliti. D’altra parte, i lisosomi fungono da impianti di riutilizzo nelle cellule e, quindi, producono molti prodotti di degradazione che potrebbero essere utilizzati da altri organelli come i mitocondri.
In questo lavoro, gli scienziati hanno scoperto che i lisosomi forniscono importanti aminoacidi che supportano la funzione dei mitocondri. Tuttavia, hanno anche scoperto che in alcune forme di PD, i lisosomi non possono servire come “aiuto” ai mitocondri perché i contatti tra i due organelli sono interrotti. Ciò si traduce in mitocondri disfunzionali e, infine, nella degenerazione dei neuroni vulnerabili nella PD.
«I risultati di questo studio suggeriscono che la disregolazione dei contatti mitocondri-lisosoma contribuisce alla fisiopatologia della PD» commenta Krainc, coautore dello studio. «Proponiamo che il ripristino di tali contatti mitocondri-lisosoma rappresenti una nuova importante opportunità terapeutica per la PD».
Da una prospettiva più ampia, questo studio apre una nuova strada di ricerca nelle malattie neurodegenerative, evidenziando l’importanza della comunicazione diretta e della collaborazione tra organelli cellulari nella patogenesi di questi disturbi.
Concetti chiave
- I contatti tra lisosomi e mitocondri sono interrotti a causa della mutazione del Parkinson
- I lisosomi non possono “nutrire” i mitocondri con metaboliti essenziali
Fonte:
Peng W, Schröder LF, Song P, Wong YC, Krainc D. Parkin regulates amino acid homeostasis at mitochondria-lysosome (M/L) contact sites in Parkinson’s disease. Sci Adv, 2023;9:eadh3347. doi: 10.1126/sciadv.adh3347. leggi