Un gene estraneo che bypassa difetti mitocondriali

Protegge la "centrale energetica" della cellula dall'eccesso di radicali liberi che si formano quando le loro vie metaboliche normali sono boccate. La scoperta apre nuove prospettive ter

Protegge la "centrale energetica" della cellula dall'eccesso di radicali liberi che si formano quando le loro vie metaboliche normali sono boccate. La scoperta apre nuove prospettive terapeutiche
Dotandoli di un gene presente in un'altra classe di animali, è possibile eliminare i sintomi di parkinsonismo nei moscerini della frutta appositamente alterati per manifestare la malattia. Il gene agisce a livello dei mitocondri proteggendoli da un eccesso di radicali liberi che si formano quando alcune loro vie metaboliche sono inceppate. La scoperta è stata fatta da ricercatori dell'Università di Tampere diretti da Howard Jacobs, che ne danno notizia in un articolo pubblicato sulla rivista "Cell Metabolism".

Il nuovo gene chiave, AOX (alternative oxidase) agisce come una via alternativa rispetto al blocco della fosforilazione ossidativa (OXPHOS) della catena respiratoria nei mitocondri.

"Questo è il primo organismo completo su cui è stata testata l'idea che si possa prendere un gene che codifica un solo polipeptide e bypassare OXPHOS quando è bloccato", ha detto Jacobs, sottolineando che la via metabolica OXPHOS comprende decine di componenti e centinaia di proteine.

I difetti nell'OXPHOS mitocondriale sono associati a diversi disordini, spesso incurabili. E' però possibile che questa strategia testata sulla drosofila possa essere di beneficio anche nei mammiferi, esseri umani inclusi, che al pari degli artropodi nel corso dell'evoluzione hanno perso il gene AOX.

La maggior parte delle piante, diversi animali (come anellidi, molluschi e urocordati) e i funghi possiedono invece una catena respiratoria alternativa basata su AOX che in particolari condizioni fisiologiche si sostituisce al sistema OXPHOS.

In uno studio precedente, Jacobs e colleghi avevano verificato in cellule umane l'ipotesi che AOX potesse aggirare le conseguenze dell'inibizione di OXPHOS inserendovi il gene prelevato dall'ascidia Ciona intestinalis. La proteina codificata dal gene AOX trovava effettivamente la propria strada verso i mitocondri e rendeva la cellula resistente all'acidosi metabolica allo stress ossidativo e alla morte cellulare altrimenti innescata dal trattamento con inibitori di OXOPHOS come antimicina e cianuro.

Ora i ricercatori hanno mostrato che lo stesso vale nell'animale in vivo e che l'attività di AOX di Ciona in tutto l'organismo apparentemente non provoca disturbi ai moscerini, che anzi risultano parzialmente resistenti al cianuro e all'antimicina. In un ceppo mutante di moscerini portatori di una variante del gene dj-1b - che li rende un modello della malattia di Parkinson legata al gene DJ1 - AOX ha anche eliminato i difetti di movimento e l'eccesso di produzione di specie reattive dell'ossigeno da parte dei mitocondri.

Redazione (11/05/2009)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: oxphos, aox, dj1, mitocondri, radicali

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