I ricercatori dell’University of California hanno scoperto che una ben nota proteina ha una nuova funzione: Agisce in un circuito biologico onde determinare se una cellula neurale immatura rimane in uno stato simil-staminale o procede a diventare un neurone funzionale.
I risultati, pubblicati a Cell Reports il 13 febbraio, illuminano meglio tale azione fondamentale delle cellule ma ancora poco conosciuta e che possa avere implicazioni significative per il futuro sviluppo di nuove terapie per dei disturbi neurologici, tra cui l’autismo e la schizofrenia.
Gli scienziati Chih-Hong Lou, Miles F. Wilkinson e un membro dell’Istituto UC San Diego della Medicina Genomica, hanno scoperto che questa decisione critica è controllata da UPF1, una proteina essenziale per il decadimento mediato da un nonsenso (o NMD, dall’inglese nonsense mediated decay).
L’NMD ha due grandi ruoli:
- In primo luogo, si tratta di un meccanismo di controllo qualità utilizzato dalle cellule per eliminare il difettoso RNA messaggero (mRNA)
- In secondo luogo, essa degrada un gruppo specifico di mRNA normali. Quest’ultima funzione del NMD è stata ipotizzata essere fisiologicamente importante, ma fino ad ora non era stata chiara la sua importanza.
Il dott. Wilkinson e i suoi colleghi hanno scoperto che in concerto con una classe speciale di RNA chiamato microRNA, l’UPF1 agisce come un interruttore molecolare per determinare quando le immature cellule neurali si differenziano in non divisori (funzionali) neuroni. Dunque, questi scienziati hanno identificato per la prima volta un circuito molecolare in cui l’NMD agisce per guidare una risposta biologica normale.
“Ci sono molti potenziali conseguenze cliniche di questi risultati“, ha commentato Wilkinson. “Una è che, promuovendo lo stato simil-staminale, l’NMD può essere utile per riprogrammare le cellule differenziate in cellule staminali in modo più efficiente”.
“Un’altra implicazione, invece, deriva dalla constatazione che l’NMD è vitale per il normale sviluppo del cervello in diverse specie, compreso l’uomo. Gli esseri umani con carenze di NMD hanno disabilità intellettive e spesso presentano anche la schizofrenia e l’autismo. Future terapie onde migliorare l’NMD negli individui affetti potrebbero essere utili per ripristinare il corretto equilibrio delle cellule staminali e dei neuroni differenziati e, quindi, contribuire a ripristinare la normale funzione cerebrale“.