C’è una proteina che da anni è al centro degli studi sulle malattie neurodegenerative e che potrebbe avere un ruolo ancora più importante di quanto si pensasse nel modo in cui queste patologie si sviluppano e avanzano nel cervello: si chiama tau ed è normalmente presente nei neuroni, dove contribuisce al funzionamento delle strutture che permettono il trasporto delle sostanze all’interno delle cellule, ma in condizioni patologiche può cambiare forma, aggregarsi e trasformarsi in filamenti anomali che sono una delle caratteristiche tipiche della malattia di Alzheimer e di altre forme di neurodegenerazione. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature aggiunge ora un elemento particolarmente interessante a questa storia, perché i ricercatori hanno osservato che la tau patologica può comportarsi in modo simile a una proteina prionica, cioè può fare da “modello” per altre molecole di tau sane, inducendole ad assumere la stessa forma anomala e contribuendo così alla propagazione della patologia.
Il paragone con i prioni può sembrare inquietante, ma va chiarito subito un punto fondamentale: questo non significa che l’Alzheimer sia una malattia contagiosa e non vuol dire che possa essere trasmessa da una persona all’altra come avviene con le classiche malattie da prioni; il termine “prion-like”, utilizzato dagli scienziati, descrive piuttosto un particolare meccanismo molecolare attraverso il quale una proteina alterata può favorire il cambiamento di altre proteine sane. Per capire il fenomeno bisogna immaginare la tau come una sorta di componente normalmente presente nei neuroni che, quando si ripiega nel modo sbagliato, può diventare il punto di partenza di una reazione a catena: la proteina anomala entra in contatto con altre molecole di tau e può indurle ad assumere una conformazione simile, creando nuovi filamenti che a loro volta possono contribuire alla diffusione del processo. È proprio questo meccanismo che i ricercatori hanno cercato di osservare più da vicino, utilizzando filamenti di tau provenienti da cervelli umani colpiti dall’Alzheimer o dalla degenerazione corticobasale e introducendoli in modelli animali, per verificare che cosa sarebbe accaduto alla tau normalmente presente nel cervello dei topi. Il risultato è stato particolarmente interessante perché la tau dei topi ha iniziato a formare filamenti con caratteristiche strutturali molto simili a quelle dei filamenti umani utilizzati all’inizio dell’esperimento, come se la proteina patologica avesse trasmesso alle altre molecole le istruzioni necessarie per assumere la propria forma.
Grazie a tecniche di analisi molto sofisticate, tra cui la microscopia crioelettronica, gli scienziati hanno potuto osservare la struttura di questi aggregati e hanno trovato elementi che rafforzano l’ipotesi secondo cui la forma iniziale della tau patologica può essere mantenuta durante il processo di propagazione. È un risultato importante perché da tempo i neurologi osservano che le alterazioni della tau non compaiono necessariamente nello stesso momento in tutto il cervello, ma sembrano seguire percorsi caratteristici, interessando progressivamente regioni diverse, e una delle spiegazioni prese in considerazione è proprio che gli aggregati patologici possano passare da una cellula all’altra e, una volta arrivati in un nuovo neurone, utilizzare la tau normale presente al suo interno per continuare a replicare la propria struttura anomala. La nuova ricerca non dimostra che questo sia l’unico meccanismo responsabile della progressione dell’Alzheimer, né permette di dire che la malattia sia stata finalmente spiegata, ma offre un tassello importante per comprendere perché la tau patologica possa diventare così difficile da fermare una volta avviato il processo.
Un aspetto particolarmente interessante è che tau non assume sempre la stessa forma nelle diverse malattie: i filamenti osservati nell’Alzheimer hanno caratteristiche differenti rispetto a quelli associati, per esempio, alla degenerazione corticobasale e il fatto che nel modello sperimentale le diverse forme di tau siano riuscite a mantenere la propria identità strutturale suggerisce che possano esistere vere e proprie “firme” molecolari della malattia. Questa osservazione potrebbe aiutare in futuro a capire perché alcune patologie colpiscano determinate aree del cervello e producano sintomi differenti, pur avendo in comune l’accumulo della stessa proteina. Naturalmente bisogna essere prudenti, perché gli esperimenti sono stati condotti su modelli animali e non è possibile trasferire automaticamente all’uomo ogni risultato ottenuto in laboratorio, ma comprendere il meccanismo attraverso il quale la tau patologica riesce a trasformare quella sana potrebbe aprire una strada interessante anche per la ricerca di nuove terapie: invece di limitarsi a intervenire sulle conseguenze della malattia, gli scienziati potrebbero cercare di impedire la formazione dei primi “semi” di tau patologica, bloccarne la diffusione tra i neuroni oppure favorirne la rimozione prima che riescano a innescare una reazione più ampia. È ancora presto per sapere se questa conoscenza porterà a un trattamento efficace, ma la ricerca sulla tau sta cambiando il modo in cui gli scienziati guardano alle malattie neurodegenerative: non più soltanto come condizioni nelle quali alcune proteine si accumulano progressivamente nel cervello, ma anche come processi dinamici in cui una proteina alterata può contribuire a modificare quelle che la circondano, alimentando nel tempo il problema. Ed è proprio questa capacità della tau patologica di “insegnare” alla tau sana a cambiare forma che potrebbe rappresentare uno dei tasselli più importanti per capire come alcune malattie neurodegenerative riescano a propagarsi nel cervello e, forse un giorno, per trovare il modo di interrompere quella catena prima che possa avanzare ulteriormente.