cellule laboratorio

Sinucleinopatie, un nuovo test accurato e preciso per la diagnosi differenziale

Un nuovo test chiamato IP/RT-QuIC, presentato in uno studio appena pubblicato su Nature Medicine dai ricercatori nipponici della Juntendo University di Tokyo e da quella di Nagasaki (1) è in grado non solo di rilevare in modo affidabile gli aggregati di α-sinucleina nel siero, ma anche di differenziare le varie malattie neurodegenerative associate a tale proteina anomala, in base al tipo di aggregati rilevati.

Diagnosi differenziale serica

Finora il rilevamento di tale proteina nel siero non era affidabile, mentre con la validazione di questo test diventerebbe possibile indicare la morfologia delle fibrille dei cosiddetti semi di α-sinucleina (gli aggregati in misfolding), potendosi così discriminare malattia di Parkinson (PD), demenza a corpi di Lewy (DLB) e atrofia multisistemica (MSA) a seconda del tipo di proteina alfa rilevato.

Il metodo IP/RT-QuIC, ovvero immunoprecipitazione in tempo reale tramite vibrazioni, isola i semi tramite un anticorpo per la proteina bersaglio, separandola dalle altre proteine del siero.

Grazie all’agitazione meccanica se ne ottiene una rapida amplificazione, cosicchè il test risulta altamente sensibile potendo rilevare concentrazioni seriche di semi di α-sinucleina anche estremamente ridotte.

Per la caratterizzazione morfologica delle fibrille si impiega poi la microscopia a scansione elettronica con la quale è stato ad esempio possibile osservare che nei semi della PD e della DLB i filamenti erano accoppiati, mentre nella MSA una sola struttura è in misfolding e l’altra no. Secondo gli autori il nuovo test potrà avere molte applicazioni per una diagnosi precisa e il monitoraggio del trattamento delle malattie neurodegenerative, con la possibilità di opzioni terapeutiche personalizzate non solo per le sinucleinopatie, ma anche per le amiloidosi o per le distrofie (2).

La sinucleina fisiologica e la forma alfa

In condizioni fisiologiche la sinucleina è formata da 140 aminoacidi ed è implicata in processi di rimodellamento della membrana neuronale, ove si concentra a livello delle terminazioni presinaptiche. Studi di medicina comparativa ne hanno evidenziato la peculiare conservazione lungo la scala evolutiva dei vertebrati (3).

Da qualche anno l’attenzione si è spostata sulla sua forma alfa a causa delle sue implicazioni con la malattia di Parkinson e non solo. Il termine alfa si riferisce al particolare orientamento spaziale della cosiddetta α-sinucleina che viene codificata dal gene SNCA ed è assai diffusa nei neuroni cerebrali dove costituisce l’1% delle proteine totali (4).

È comunque rintracciabile anche nella mucosa dell’appendice, sede in passato usata per il monitoraggio della sua concentrazione nei pazienti parkinsoniani nei quali si è dimostrata un importante marker di malattia.

La miglior accessibilità della ghiandola sottomandibolare, rivelatasi un’altra area elettiva di accumulo dell’α-sinucleina, ha spostato più recentemente l’attenzione su questa sede come suo punto di repere (5) e poi direttamente sulla saliva (6).

Processo di misfolding

Una volta assunta la struttura elicoidale alfa questa proteina va incontro a un processo di misfolding simil-prionico segnalato per primo da Heiko Braak (7) dando luogo ad aggregati che si depositano nel citoplasma e poi si accumulano in placche extracellulari (8).

La malattia di Alzheimer ha dimostrato i danni derivanti da questo tipo di modalità di accumulo per la proteina amiloide.

Nel caso dell’α-sinucleina è ormai chiaro che quando si verifica la formazione di placche questa si è già aggregata nel citoplasma cellulare, ha formato fibrille che sono uscite in ambiente extracellulare e si sono unite fra loro (9) e con altre proteine circolanti, formando accumuli che danneggiano il neurone portandolo a neurodegerazione (10), tant’è vero che queste placche caratterizzano anche la demenza a corpi di Lewy e quella da accumulo di ferro cerebrale di tipo 1, nota con la sigla NBIA-1 (11).

Vale la pena di ricordare che nel 2016 una ricerca internazionale di autori italiani, tedeschi e finlandesi aveva già messo a punto un sistema algoritmico di amplificazione virtuale con cui prevedere malattie neurodegenerative, come PD o AD, prima che si manifestassero clinicamente, amplificando virtualmente gli effetti della formazione dei rispettivi aggregati (amiloide, α-sinucleina ecc.) e ricavando una diagnosi preclinica della malattia anche con concentrazioni minime delle proteine in misfolding (12).

Grazie a ricercatori solo italiani l’anno scorso è stato invece individuato nella saliva un pannello di biomarcatori salivari come tau-fosforilata, MAPLC3 e TNFalfa che, associati all’α-sinucleina oligomerica, sono in grado di prevedere le diverse traiettorie cliniche in pazienti PD de novo con una sensibilità del 100%, una specificità del 98,39% e un’accuratezza diagnostica complessiva del 99% (13).

Bibliografia

  1. https://www.nature.com/articles/s41591-023-02358-9
  2. https://doi.org/10.1002/humu.22479
  3. https://www.mdpi.com/1660-3397/13/11/6665
  4. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925820631982
  5. https://movementdisorders.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mds.25779
  6. https://journals.plos.org/plosone/article/comments?id=10.1371/journal.pone.0151156
  7. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fneur.2017.00037/full
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4791177/
  9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5034296/
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3589663/
  11. https://www.jbc.org/article/S0021-9258(19)82868-5/fulltext
  12. https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.6.034012
  13. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ana.26550
Cesare Peccarisi

Responsabile della Comunicazione Scientifica della Società Italiana di Neurologia