L’inibizione dell’attività ATPasica della dineina riduce l’aggregazione di proteine mutate responsabili di Malattie del Motoneurone

Nelle Malattie del Motoneurone, quali la Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e l’Atrofia Muscolare Spinale e Bulbare (SBMA), si verifica una degenerazione di popolazioni motoneuronali specifiche. Nelle forme familiari di SLA sono stati identificati geni mutati che codificano per proteine con differenti funzioni cellulari (SOD1,TDP-43, FUS, C9ORF72, etc.). L’SBMA, invece, è dovuta all’espansione della sequenza CAG presente nel primo esone del gene che codifica per il recettore androgenico (AR). In entrambe le patologie è stato dimostrato che le proteine mutate hanno una maggiore tendenza ad assumere conformazioni aberranti (misfolding). Queste proteine misfoldate tendono a formare aggregati e possono portare alla disregolazione del sistema di controllo di qualità proteico. Una conseguenza è che si può saturare il sistema ubiquitina proteasoma e/o bloccare il sistema autofagico. Abbiamo osservato che, l’induzione dell’espressione della small Heat Shock Protein B8, (HSPB8) facilita l’autofagia attraverso il complesso BAG3,CHIP,HSC70 e porta alla degradazione degli aggregati ripristinando il flusso autofagico. All’interno del complesso meccanismo autofagico è di primaria importanza il processo che trasporta le proteine misfoldate verso l’autofagosoma. Nelle prime fasi di tale processo la dineina è responsabile del trasporto delle proteine misfoldate verso il centro di organizzazione dei microtubuli; in questa zona si ha la formazione dell’aggresoma, e successivamente la dineina partecipa al trasporto dell’autofagosoma e media la sua fusione con il lisosoma. Analisi in immunofluorescenza da noi effettuate hanno evidenziato che la dineina è sequestrata all’interno degli aggregati della proteina misfoldata GFP-ARQ.48. Per valutare l’importanza della dineina nel processo di eliminazione delle forme proteiche misfoldate abbiamo utilizzato l’inibitore selettivo della funzione ATPasica della dineina col fine impedirne il movimento lungo i microtubili ovvero il suo ruolo di trasportatrice. Con il filter retardation assay è stata quantificata la presenza di aggregati proteici PBS insolubili delle proteine wild tipe e mutate correlate alla SLA e alla SBMA prima e dopo il blocco del trasporto mediato dalla dineina. I dati ottenuti hanno inaspettatamente evidenziato una netta riduzione degli aggregati proteici di SOD1G93A, TDP43 ΔC e ARQ.46 in seguito al trattamento con EHNA. Nonostante la nostra ipotesi prevedeva un aumento della quota di proteina aggregata in seguito all’inibizione dell’attività della dineina, dovuta alla perdita della capacità di trasportare le proteine misfoldate verso il sistema autofagico; la riduzione osservata correla con l’aumento della vita descritto nel topo Loa/SOD1 G93A, un topo SLA deficitario della catena pesante della dineina (Kieran et. al, 2005) . Questi dati indicano che il meccanismo di trasporto mediato dalla dineina oltre ad avere un ruolo chiave nel trasporto delle proteine è un elemento chiave nella formazione degli aggregati di proteine misfoldate accumulate nelle patologie motoneuronali e quindi un possibile target terapeutico per tali patologie.