Gli scienziati ritengono che la loro scoperta consenta molte nuove interessanti possibilità mediche.
Un lipide scoperto di recente inibisce la morte cellulare.
Un organismo utilizza la morte cellulare programmata come strumento fondamentale per mantenersi in salute. Varie risposte allo stress vengono attivate quando una cellula non funziona come dovrebbe. Queste risposte mirano a ripristinare la funzione cellulare originale.
Un esempio è il processo noto come autofagia, in cui una cellula si digerisce in parte per acquisire energia che può utilizzare per la propria riparazione. Se questi sforzi falliscono, la cellula muore. Ciò consente al corpo di combattere condizioni tra cui infezioni, diabete, cancro e neurodegenerazione.
Un’arma a doppio taglio
Le risposte allo stress, tuttavia, sono un’arma a doppio taglio e devono essere mantenute in equilibrio per essere benefiche per il corpo. Ecco perché le cellule contengono anche sostanze che bloccano le reazioni allo stress e inibiscono la morte cellulare.
Un consorzio internazionale di gruppi di ricerca guidato da Andreas Koeberle del Michael Popp Institute dell’Università di Innsbruck è stato ora in grado di dimostrare che un lipide di membrana chiamato PI (18:1/18:1) è significativamente coinvolto in questo processo. Lo studio, pubblicato sulla rivista di ricerca Nature Communications , apre molte interessanti possibilità mediche.
Lo stress attraverso gli acidi grassi
Numerosi enzimi differenti sono coinvolti nel controllo delle risposte allo stress. L’enzima SCD1 è uno di questi. Trasforma gli acidi grassi saturi in insaturi, rendendolo molto efficace contro lo stress causato dai grassi in concentrazioni nocive.
La salute dell’organismo è, in teoria, migliorata da questa procedura. Ma se praticato troppo spesso, potrebbe diventare pericoloso. SCD1 è stato a lungo associato a infiammazione, disturbi metabolici e cancro, secondo i ricercatori. Non è ancora chiaro quale sia lo scopo funzionale completo di questo enzima. A causa dei potenziali effetti collaterali gravi, i trattamenti che inibiscono selettivamente l’SCD1 non sono approvati per l’uso in terapia.
I ricercatori sono stati ora in grado di ricondurre l’effetto di inibizione della risposta allo stress di SCD1 a un prodotto indiretto di questo enzima: il lipide di membrana PI (18:1/18:1), che è in gran parte composto da un acido grasso prodotto da SCD1.
Un processo fondamentale decifrato
In futuro, PI(18:1/18:1) potrebbe essere somministrato in modo specifico o inibita la sua formazione. Questo potrebbe combattere le malattie senza dover interrompere l’intera gamma di funzioni dell’enzima SCD1. Tuttavia, l’intera gamma delle funzioni di PI(18:1/18:1) deve essere prima studiata e compresa a fondo.
“Ciò che è particolarmente interessante è che i processi associati allo stress, come il processo di invecchiamento, la resistenza alla chemioterapia o lo sviluppo di tumori, influenzano tutti la quantità di PI(18:1/18:1) nei tessuti colpiti. C’è una chiara connessione che apre nuovi approcci terapeutici”, afferma Andreas Koeberle.
“Abbiamo decifrato un processo molto fondamentale con questo studio”, aggiunge. “È un punto di partenza significativo e stabilisce nuove direzioni per ulteriori ricerche”.
I prodotti naturali come fonte di idee
Al Michael Popp Institute dell’Università di Innsbruck, i ricercatori studiano gli effetti farmacologici molecolari dei prodotti naturali di origine vegetale. Il lavoro di ricerca ora pubblicato è stato avviato attraverso l’applicazione di sostanze attive vegetali.
“Volevamo trovare un meccanismo prevalente che si verifica nel corpo, indipendentemente dal percorso attraverso il quale si verifica la morte cellulare”, afferma Koeberle. “Per fare questo, abbiamo utilizzato sostanze vegetali che hanno un effetto tossico sulle cellule, ad esempio il mirtucommulone A, che si ottiene dal mirto. Quando questa sostanza è stata aggiunta, abbiamo potuto osservare evidenti cambiamenti nella composizione dei lipidi cellulari ed è così che è nata l’idea per questo progetto. Quindi, in un certo senso, le sostanze naturali sono state il punto di partenza per raccogliere idee e imparare cosa sta succedendo nella cellula umana”.
Riferimento: “PI(18:1/18:1) è una lipochina derivata da SCD1 che limita la segnalazione dello stress” di Maria Thürmer, André Gollowitzer, Helmut Pein, Konstantin Neukirch, Elif Gelmez, Lorenz Waltl, Natalie Wielsch, René Winkler, Konstantin Löser, Julia Grander, Madlen Hotze, Sönke Harder, Annika Döding, Martina Meßner, Fabiana Troisi, Maximilian Ardelt, Hartmut Schlüter, Johanna Pachmayr, Óscar Gutiérrez-Gutiérrez, Karl Lenhard Rudolph, Kathrin Thedieck, Ulrike Schulze-Späte, Cristina González-Estévez , Christian Kosan, Aleš Svatoš, Marcel Kwiatkowski e Andreas Koeberle, 27 maggio 2022, Comunicazioni sulla natura.
DOI: 10.1038/s41467-022-30374-9
Lo studio è stato finanziato dal Ministero federale per la ricerca e lo sviluppo, la Fondazione tedesca per la ricerca, le università di Jena e Innsbruck, l’Istituto Leibniz per la ricerca sull’invecchiamento, il Centro di ricerca sui fosfolipidi, lo Stato della Turingia, la Fondazione Carl Zeiss, l’UE Research Programma Quadro Orizzonte 2020 e Fondo Tirolese per la Scienza.
I partecipanti dell’Università di Innsbruck erano l’Istituto Michael Popp, l’Istituto di Biochimica e il Centro di Bioscienze Molecolari di Innsbruck. Altri partner di ricerca sono stati la Friedrich Schiller University Jena, l’University Hospital Jena, il Max Planck Institute for Chemical Ecology, l’University Hospital Hamburg-Eppendorf, la LMU Munich, la Paracelsus Medical Private University di Salisburgo, il Leibniz Institute for Aging Research, l’Università di Groningen, l’Università di Oldenburg e l’Università di Barcellona.
