Scoperta molecola per stimolare proliferazione e sopravvivenza staminali
8 Giugno 2007
E’ stata individuata una nuova molecola capace di far proliferare cellule staminali e di stimolarne la sopravvivenza. La scoperta e’ stata pubblicata online sull’ ultimo numero della rivista statunitense Stem Cells in uno studio coordinato da Paola Bruni, ordinario di Biochimica nella facolta’ di Scienze matematiche, fisiche e naturali dell’ Universita’ di Firenze, insieme a Chiara Donati (ricercatrice di Biologia applicata alla facolta’ fiorentina di Medicina e chirurgia) e ad altri giovani ricercatori dell’ateneo, ed effettuato in collaborazione con ricercatori dell’Universita’ Vita-Salute San Raffaele di Milano e dell’Universita’ di Milano-Bicocca.
Il gruppo di ricerca fiorentino, spiega una nota dell’ universita’, da qualche anno sta caratterizzando il ruolo biologico di questo particolare lipide (chiamato ’sfingosina 1-fosfato’) fisiologicamente prodotto da molti tipi di cellule.
In precedenza nel laboratorio fiorentino era stato dimostrato che questa molecola esercita importanti effetti biologici su cellule muscolari.
‘I risultati pubblicati adesso in Stem Cells - ha spiegato Paola Bruni - dimostrano che il trattamento con sfingosina 1-fosfato di cellule staminali chiamate ‘mesoangioblasti’, che rigenerano efficacemente il tessuto muscolare in animali affetti da distrofia muscolare, ne stimola la capacita’ proliferativa e le protegge dai danni causati dalla loro immissione nel circolo sanguigno dell’organismo ricevente’.
Lo studio, prosegue la nota, apre nuove prospettive per il miglioramento della terapia con cellule staminali relativamente alle tecniche che consentono la loro espansione ‘in vitro’, ma anche la sopravvivenza ‘in vivo’ e alla loro capacita’ di riparare il tessuto danneggiato. La ricerca e’ stata effettuata in cellule staminali non totipotenti, ossia non in grado di trasformarsi in qualsiasi tipo di tessuto; sara’ importante, quindi, capire se questa molecola esercita questi stessi effetti in tutti i tipi di cellule staminali
D. Maiere
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Ricercatori scoprono la mutazione del gene responsabile dell’anemia Fanconi
7 Giugno 2007
Un team internazionale di ricercatori ha compiuto notevoli progressi nello studio dell’anemia Fanconi, una malattia genetica autosomica recessiva rara.
I ricercatori sono riusciti a descrivere la funzione e la gamma delle possibili mutazioni del gene implicato in questa rara malattia che colpisce funzioni quali lo sviluppo dei nervi e dello scheletro, la formazione delle cellule ematiche e la predisposizione al cancro.
Con questa scoperta i ricercatori auspicano una pi? facile individuazione del gene difettoso che provoca l’anemia Fanconi: questo ? fondamentale nella diagnostica prenatale e pre-impianto, dove l’obiettivo ? selezionare un embrione compatibile con un donatore. L’identificazione del gene responsabile pu? inoltre essere cruciale per l’applicazione futura della terapia genica.
Secondo i ricercatori «il risultato rappresenta un passo avanti nella conoscenza degli aspetti genetici e di biologia molecolare di questa malattia, la quale, sebbene sia rara, ? di notevole interesse biomedico, poiché le proteine coinvolte sono anche associate a varie funzioni vitali e alla soppressione del cancro».
I ricercatori hanno studiato la funzione e lo spettro mutazionale del gene FANCD2, uno dei 13 geni coinvolti nell’anemia Fanconi. Il loro lavoro comprende studi molecolari su tutti i pazienti di anemia Fanconi D2 esistenti al mondo (persone colpite dall’anemia di Fanconi che presentano alterazioni di questo gene).
I ricercatori hanno inoltre confrontato i pazienti FANCD2 con 754 pazienti FANCA, FANCC e FANCG, le forme pi? comuni di questa malattia riscontrate in tutto il mondo. Dai risultati ? emerso che i sintomi delle persone affette da anemia Fanconi D2 (fenotipo clinico) erano pi? gravi rispetto ai sintomi degli altri pazienti.
Per i ricercatori questo ? dovuto al ruolo fondamentale svolto dal gene FANCD2 nel mantenere la stabilit? del genoma come pure nello sviluppo e nel funzionamento di diversi organi e tessuti (la formazione dei globuli bianchi, delle piastrine e di altri elementi ematici, lo sviluppo neuronale o la formazione del tessuto scheletrico). Inoltre, la progressione della malattia ? pi? rapida nei pazienti colpiti da anemia Fanconi D2, dando luogo alla necessit? di trasfusioni precoci e di trapianti, quando ? disponibile un donatore compatibile.
I ricercatori hanno altres? scoperto che le mutazioni non eliminano totalmente la funzione del gene FANCD2, ma causano un basso livello di espressione della proteina FANCD2. Questi risultati suggeriscono che negli esseri umani, contrariamente a quanto osservato nei topi, la totale assenza della proteina FANCD2 ? impossibile (senza questa proteina l’embrione non pu? svilupparsi). I risultati dimostrano inoltre che i modelli animali non rispecchiano sempre il fenotipo clinico della malattia.
Lo studio ? stato condotto dal dott. Jordi Surrallés dell’Universit? autonoma di Barcellona e ha riunito 13 laboratori e ospedali europei e nordamericani. ? stato pubblicato nell’edizione di maggio della rivista «American Journal of Human Genetics».
D. Maiere
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Identificato un enzima che protegge la pelle dai danni dei raggi U.V. del sole
7 Giugno 2007
E’ responsabile della formazione della fillagrina, una proteina-barriera delle pelle e responsabile della formazione dello strato corneo
E’ stato scoperto un enzima che protegge la pelle dai raggi solari e dall’invecchiamento. Si tratta dell’enzima caspasi-14 e fa parte di una famiglia di proteine coinvolte nei processi di morte programmata delle cellule e nell’infiammazione. I ricercatori, tra i quali Wim Declercq, hanno scoperto che questo enzima ? responsabile del processo iniziale di maturazione della profillagrina in fillagrina. La fillagrina ? una proteina che funge da barriera della pelle ed ? responsabile dell’aggregazione della cheratina con altre proteine degli strati superficiali dell’epidermide per la formazione dello strato corneo (che ? uno strato di cellule piatte morte che costituiscono una barriera per l’organismo). La caspasi-14 controlla la formazione della fillagrina che, a sua volta, mantiene la funzionalit? della pelle. La conferma di ci? si ? avuta osservando topi geneticamente modificati in modo da non esprimere l’enzima: questi topi non hanno lo strato corneo integro e quindi sono pi? soggetti a perdita di acqua e ai danni causati dai raggi U.V.
Questa scoperta, riportata su Nature Cell Biology, ? molto importante perché potr? condurre alla messa a punto di nuovi metodi per la prevenzione dei danni solari che causano scottature e invecchiamento della pelle.
D. Maiere
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Scoperta proteina ha consentito all’uomo lo sviluppo cognitivo
7 Giugno 2007
E’ una forma particolare di neuropsina e ? stata originata da una mutazione meno di 5 milioni di anni fa
Un gruppo di ricerca dell’Accademia cinese delle scienze, diretta da Bing Su, ha identificato una proteina che viene espressa solo nel cervello umano e che partecipa ai processi della memoria e dell’apprendimento. Si tratta di una forma particolare di neuropsina e ha avuto origine, tramite una mutazione, meno di cinque milioni di anni fa.
Cos? si spiega la notevole differenza di capacit? linguistiche e cognitive che ? caratteristica di due specie invece molto simili a livello di genoma come l’uomo e lo scimpanz? (i due genomi differiscono solo per l’1,2%). Ad un certo punto dell’evoluzione, quindi, ? avvenuta una mutazione che ha consentito all’uomo un salto di qualit? cognitivo rispetto alle altre specie.
In precedenza, il gruppo di ricerca cinese, aveva mostrato che la neuropsina di tipo II non ? espressa nella corteccia prefrontale delle scimmie come macachi, gibboni e siamang e ora questo nuovo studio ha determinato che questa proteina ? assente anche in due specie delle grandi scimmie antropomorfe, scimpanz? o orangutan.
Se si tiene in considerazione del fatto che la diversificazione dell’uomo da queste due specie ? avvenuta pi? recentemente (5 e 14 milioni di anni fa), si deduce che la neuropsina di tipo II ? specificamente umana e che la sua genesi risale a meno di 5 milioni di anni fa. Il gene che codifica per la proteina ? stato sequenziato e si ? cos? rilevata una particolare mutazione nell’uomo, che ha prodotto un cambiamento negli schemi di splicing del gene della neuropsina, con la creazione di un nuovo sito di splicing e la produzione di una proteina pi? lunga. Inoltre lo studio ha messo in luce una significativa riduzione della neuropsina di tipo I nell’uomo e nello scimpanz? rispetto al macaco. Questa riduzione ? legata a un indebolimento del corrispondente sito di splicing e questo suggerisce che si sia verificato un processo a pi? stadi nel corso dell’evoluzione dei primati. Lo studio dei ricercatori cinesi ? pubblicato sul sito delle rivista Human Mutation.
D. Maiere
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Scoperto il meccanismo di infettivit? dei prioni
7 Giugno 2007
Esiste un cluster di peptidi che causa l’errato ripiegamento della proteina e innesca un meccanismo a cascata
Finora non si conosceva molto dei prioni e non si sapeva come si formano, come si replicano e come passano da una specie all’altra. Ora uno studio, svolto sui prioni non tossici del lievito, di un gruppo di ricercatori del Whitehead Institute di Cambridge, Massachusetts, ? riuscito ad identificare nei prioni delle piccole regioni che determinano gran parte del loro comportamento. I prioni sono delle proteine infettive che causano alcune patologie neurodegenerative come il morbo di Creutzfeldt-Jakob e la malattia della mucca pazza.
Le proteine sono delle strutture complesse che subito dopo la loro produzione devono ripiegarsi su se stesso in modo molto preciso, in modo da svolgere le loro funzioni in modo corretto.
I prioni sono proteine che iniziano a ripiegarsi in modo corretto ma poi finiscono per deformarsi, questo li rende a loro volta capaci di deformare altre proteine in un processo a cascata che pu? condurre alla formazione di lunghe fibre, dette amiloidi.
Il team di ricercatori, diretto da Susan Lindquist, per individuare i meccanismi che causano la formazione degli amiloidi, ha modificato gli arrays usati normalmente per l’identificazione dei siti di legame delle proteine note, in modo da seguire passo passo il ripiegamento delle proteine stesse e la formazione delle fibre amiloidi. In questo modo hanno individuato un piccolo cluster di peptidi (chiamato “elemento di riconoscimento”) che ? responsabile dell’errato ripiegamento delle proteine e della formazione delle fibrille. In seguito hanno ripetuto questo esperimento su dei prioni di un fungo patogeno ed hanno ottenuto i medesimi risultati. Per? fra i prioni restava una rigida barriera di specie, cio? i prioni di lievito non reclutavano quelli di fungo e viceversa. A questo punto, i ricercatori hanno costruito un prione artificiale contenente entrambi i cluster di peptidi e, dopo averlo posto in un mezzo contenente sia proteine di lievito che di fungo, hanno potuto osservare che il prione artificiale causava la deformazione delle une o delle altre a seconda della temperatura del mezzo. Quindi la temperatura determina l’attivazione di un elemento di riconoscimento o dell’altro.
Susan Lindquist ha detto: “Questi risultati sono significativi per due motivi. Da un lato ? la prima volta che gli arrays di peptidi vengono utilizzati per studiare il ripiegamento delle proteine. Dall’altro, abbiamo potuto vedere che solo una piccola parte del prione induce le proteine a piegarsi. Ed ? un concetto del tutto nuovo”.
La ricerca ? spiegata in un articolo su Nature.
D. Maiere
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