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DidascaliaOsservazione al microscopio confocale di cellule, in cui è assente DDX11 (DDX11 KO) ed in cui il processo autofagico è compromesso rispetto alle cellule di controllo (CTRL). Immagine: Car
Una ricerca condotta dall’Istituto di biochimica e biologia cellulare del Consiglio nazionale delle ricerche di Napoli (Cnr-Ibbc) in collaborazione con il Dipartimento di Medicina molecolare e biotecnologie mediche dell’Università di Napoli Federico II ha svelato una funzione finora sconosciuta di DDX11, una Dna elicasi, cioè una proteina specializzata nell’aprire la doppia elica del Dna per permetterne la replicazione e la riparazione.
La proteina DDX11 è mutata nei pazienti con la Warsaw Breakage Syndrome (WABS), una rara malattia genetica che compromette lo sviluppo fisico e neurologico. Lo studio è pubblicato sulla rivista Autophagy.
«La WABS – precisa Francesca M. Pisani, dirigente di ricerca del Cnr-Ibbc che ha guidato il gruppo di lavoro - appartiene al gruppo delle coesinopatie, malattie genetiche rare causate da alterazioni del complesso proteico della coesina o delle sue proteine regolatrici, fondamentali perché la divisione cellulare avvenga correttamente».
Proprio per il suo coinvolgimento nella coesione dei cromatidi fratelli durante la divisione delle cellule, la Dna elicasi DDX11è stata al centro di precedenti studi del gruppo di ricerca del Cnr-Ibbc.
I nuovi esperimenti hanno permesso di scoprire che la proteina DDX11 è attiva anche nel citoplasma delle nostre cellule, dove interviene direttamente nella regolazione dell’autofagia, cioè il processo con cui sono riciclati organelli e proteine danneggiati e non più funzionanti. «Abbiamo osservato che, in assenza di DDX11, le cellule perdono la capacità di formare correttamente gli autofagosomi, le “navette” che trasportano rifiuti cellulari verso i lisosomi per la degradazione» spiega Raffaella Bonavita, prima autrice dello studio. Questa perdita, aggiunge, «compromette la rimozione di aggregati tossici come quelli contenenti la proteina huntingtin mutata, associata alla Corea di Huntington».
Un altro elemento emerso dallo studio riguarda l’interazione tra DDX11 e la proteina p62/SQSTM1, un recettore fondamentale per selezionare e caricare le proteine e gli organelli deteriorati negli autofagosomi. «Anche le cellule derivate da pazienti con WABS mostrano un flusso autofagico alterato – continua Bonavita - rafforzando l’ipotesi che il malfunzionamento dell’autofagia contribuisca alla patologia L’autofagia è oggi considerata un meccanismo essenziale per la salute del sistema nervoso e la sua alterazione è stata collegata a numerose malattie neurodegenerative, tra cui Parkinson, Alzheimer, Sla e atassia con aprassia oculomotoria di tipo 2».
Il coinvolgimento diretto di DDX11 in questo processo apre prospettive del inedite: «Capire come DDX11 regoli l’autofagia potrebbe rivelarsi decisivo non solo per la comprensione delle basi molecolari della WABS – conclude Pisani - ma anche per lo sviluppo futuro di strategie terapeutiche contro i disturbi neurodegenerativi».
La ricerca è stata realizzata con il supporto del progetto europeo CohesiNet e del progetto nazionale CNCCS-B (FOE – CNR) centrato sulle malattie rare.
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