La ricerca contro la SMA

Domenica 18 Novembre 2012 11:34

La disfunzione dei circuiti motori quale causa della SMA

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I risultati di uno studio su modello animale condotto da scienziati del Centro Motor Neuron presso la Columbia University Medical Center di New York suggeriscono che l'atrofia muscolare spinale, comunemente ritenuta una malattia delle cellule nervose chiamate motoneuroni, potrebbe derivare invece dalla disfunzione dei circuiti motori (reti costituite da diversi tipi di neuroni specializzati che coordinano i movimenti muscolari).
Nei circuiti motori, neuroni sensoriali specializzati chiamati neuroni propriocettivi raccolgono e trasmettono informazioni al midollo spinale e al cervello sulla posizione del corpo nello spazio. Il sistema nervoso centrale elabora quindi i dati e invia i segnali appropriati, anche tramite interneuroni, ai neuroni motori, che a loro volta stimolano il movimento dei muscoli.
In uno studio condotto dal dott. Brian McCabe, assistente professore di patologia e biologia cellulare e neuroscienze presso il Motor Neuron Center, i ricercatori hanno dimostrato che la SMA ha origine nei neuroni propriocettivi e interneuroni, che poi causano il malfunzionamento dei motoneuroni.

Le mutazioni del gene SMN1 sono la causa di fondo della SMA negli esseri umani. Lo studio del dott. McCabe è stato condotto sui moscerini della frutta, geneticamente modificati in modo che ogni loro cellula abbia una copia difettosa del gene SMN1. I geni difettosi SMN1 generano insufficienti livelli di proteina SMN nelle cellule delle mosche, con conseguente riduzione della massa muscolare e della funzione motoria. Quando i ricercatori hanno immesso copie completamente funzionali del gene SMN1 nei neuroni motori delle mosche o nelle cellule muscolari, non si è riscontrato alcun miglioramento. Soltanto quando SMN1 è stato restituito ai neuroni propriocettivi e agli interneuroni, finalmente la massa muscolare e la funzione motoria sono stati ripristinati.
In ulteriori esperimenti, il team del dott. McCabe ha dimostrato che nei moscerini della frutta con il difetto SMN1, i neuroni propriocettivi e interneuroni non producono abbastanza neurotrasmettitori. Bloccando i canali del potassio delle mosche, sia geneticamente che attraverso l'uso di farmaci, si è avuto un aumento dell'attività neurotrasmettitoria, con conseguente miglioramento della funzione motoria e della massa muscolare (i canali del potassio svolgono un ruolo cruciale nella contrazione muscolare).
Sulla base di questi risultati, il SMA Clinical Research Center presso il Columbia University Medical Center ha lanciato un trial clinico di fase 2-3 con il farmaco dalfampridina su pazienti affetti da SMA (la dalfampridina è un potassio antagonista ed è commercializzata con il nome di AMPYRA per il trattamento della sclerosi multipla). Lo studio è stato progettato per valutare se AMPYRA possa migliorare la capacità di camminare e la resistenza in adulti con SMA di tipo 3.
"E’ improbabile che questo farmaco rappresenti una cura per la SMA", ha affermato il dott. McCabe in un comunicato stampa, "ma speriamo che produca un reale beneficio per i pazienti".
In un secondo studio, condotto dal ricercatore Livio Pellizzoni, assistente professore di patologia e biologia cellulare presso il Centro Motor Neuron, gli scienziati hanno dimostrato che la perdita della proteina SMN nelle cellule altera lo splicing dell'RNA, un fondamentale processo cellulare necessario per tradurre le istruzioni genetiche in proteine. Tra gli altri effetti, lo splicing alterato provoca una riduzione dell'attività di un gene appena identificato che i ricercatori hanno chiamato stasimon, che a sua volta interrompe i circuiti motori. I ricercatori hanno dimostrato che l'aumento dell'attività del gene stasimon potrebbe correggere alcuni aspetti della disfunzione motoria in modelli SMA.
I risultati forniscono un collegamento diretto tra la perdita di attività del gene SMN1, lo splicing difettoso del gene stasimon e la disfunzione dei circuiti motori. Inoltre suggeriscono che il gene stasimon possa servire quale nuovo bersaglio terapeutico nella lotta contro la SMA.


(fonte: Columbia University)

 
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