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8 dicembre 2011

Come un’ostrica con la perla, così nasce la dopamina

Le malattie neurodegenerative rappresentano ancora oggi una grande sfida per la medicina. Queste patologie, caratterizzate da una precoce morte neuronale, continuano ad affliggere ogni giorno milioni di persone, portando progressivamente ad un peggioramento delle condizioni di vita sia del paziente che dei familiari, con ingenti sofferenze fisiche e psicologiche e con un forte impatto economico derivante dalle costose cure e terapie.

Milioni di neuroni e di rispettive sinapsi che costituiscono la corteccia cerebrale si spengono pian piano, gli impulsi mediati da neurotrasmettitori si trovano così a non poter essere né generati né trasmessi, rendendo così di fatto impossibile il movimento, il ricordo, l’associazione mentale, i processi cognitivi e via via qualsiasi operazione quotidiana, anche la più semplice, portando pian piano ad uno stato vegetativo.

Ad oggi se ne sa ancora poco e non sono ancora chiari i meccanismi alla base dell’insorgenza di alcune malattie degenerative, come il Morbo di Parkinson, ma uno studio tutto italiano ha contribuito a fare un importante passo avanti, mettendo in luce con maggiore precisione i meccanismi alla base della produzione nel cervello della dopamina e dei suoi meccanismi di azione. La dopamina è un importantissimo neurotrasmettitore che è legato a filo doppio con le varie disfunzioni che possono colpire il sistema nervoso, tra cui anche il Parkinson e le altre malattie neurodegenerative.

La sintesi della dopamina e di un altro importante neurotrasmettitore, la serotonina, dipende dalla DOPA decarbossilasi (DDC), un enzima liasi che per funzionare adeguatamente si deve legare con un coenzima derivato dalla Vitamina B6 (il piridossale-5’-fosfato o PLP).
Lo studio, effettuato con tecnologie biomolecolari all’avanguardia, si è concentrato sul legame tra questi due fattori.

“Abbiamo rilevato che quando manca il PLP l’enzima DDC non è attivo ed assume un’inaspettata struttura aperta. Al contrario, in presenza di PLP, l’enzima si chiude come un ostrica sulla sua perla, assumendo la forma attiva, più compatta e stabile e quindi meno sensibile alla degradazione nelle cellule. La comprensione della struttura tridimensionale e della stabilità della DOPA decarbossilasi apre nuove prospettive nella lotta contro patologie neurodegenerative quali il Parkinson, fornendo nuove speranze di cura per i malati“.

A parlare è la professoressa Francesca Cutruzzolà, dell’Università “Sapienza” di Roma. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica internazionale PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences USA) con il titolo “The open conformation of human DOPA decarboxylase reveals the mechanism of PLP addition to Group II decarboxylases”, è stato realizzato da un team di ricercatori del Dipartimento di Scienze Biochimiche della Sapienza, in collaborazione l’Università di Verona.

Anche se la strada è ancora lunga e in salita questa scoperta potrebbe aprire nuove prospettive nella lotta contro le malattie neurodegenerative. E’ infatti ormai accertato che la progressiva diminuzione della produzione di dopamina (derivante tra l’altro da problemi nell’attivazione della reazione biochimica, causati anche dalla mancanza o inadeguatezza strutturale e conformazionale dell’enzima o dei precursori chimici) porta ad una mancanza di stimolazione dei recettori e ad una conseguente non trasmissione dell’impulso. Per questo attualmente il morbo di Parkinson viene trattato somministrando un precursore della dopamina (detto L-DOPA), che viene convertito in dopamina proprio dalla DOPA decarbossilasi.

I ricercatori si dimostrano ottimisti e se da un lato sottolineano che il lavoro da fare è ancora molto e molto complesso e difficile, dall’altro affermano orgogliosi e anche stupiti di come a poco a poco il cervello umano si stia svelando ai nostri occhi nei suoi meccanismi più intimi.

Mirko Carnevale

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