Il folding proteico, ovvero la particolare struttura nello spazio di una proteina, è fondamentale per lo svolgimento della sua corretta funzione. In condizioni normali, le proteine sono sintetizzate come una stringa lineare di aminoacidi che, ripiegandosi, assume una conformazione spaziale specifica.
Cause del Misfolding Proteico
Il misfolding proteico può essere causato da diversi fattori, tra cui:
- Mutazioni genetiche che alterano la sequenza degli aminoacidi.
- Stress cellulare dovuto a fattori ambientali come temperatura elevata o presenza di tossine.
- Errori durante il processo di sintesi proteica.
Queste cause scatenanti alterano i legami che tengono insieme la struttura ripiegata nello spazio e creano proteine non funzionanti, poiché perdono la loro corretta struttura terziaria e assumono strutture casuali. Dunque, poiché la struttura terziaria è legata ad una successione specifica di amminoacidi, modificare anche uno solo di questi amminoacidi significherebbe modificare l’intera struttura della catena polipeptidica e, dunque, una modificazione della struttura secondaria e terziaria. Di conseguenza quella determinata proteina corre il rischio di non svolgere la propria funzione.
Conseguenze del Misfolding Proteico
Quando una proteina subisce un misfolding, può verificarsi una delle seguenti situazioni:
- Mancanza di proteina funzionale: Le proteine non ripiegate correttamente non andranno a formare aggregati fibrillari, ma verranno eliminate e degradate. Quindi in questa patologia non c'è una quantità sufficiente di proteina funzionale perché non tutte riescono a raggiungere il corretto ripiegamento.
- Formazione di aggregati tossici: Il processo di folding alterato porta alla formazione di aggregati fibrillari, che possono precipitare dentro la cellula ed essere tossici. Inoltre, la proteina, sotto forma di aggregato fibrillare non solubile, non riesce ad essere trasportata nella sede finale, causando una limitazione funzionale dovuta all'assenza della proteina nel suo sito target.
- Misfolding con formazione di fibrille amiloidi: In questo caso si ha una patologia da misfolding con la formazione e il deposito di fibrille amiloidi, che si possono localizzare in diversi tessuti, causando patologie localizzate o sistemiche.
Infatti, il misfolding determina la trasformazione di proteine solubili in aggregati di fibrille insolubili, che si depositano nei tessuti: ciò accade a causa del particolare ripiegamento (cross-β) che queste proteine anomale tendono ad acquisire.
Leggi anche: Proteine delle Uova in Polvere
Patologie Associate al Misfolding Proteico
Negli ultimi decenni, sono state descritte nuove categorie di malattie derivanti da misfolding proteico. In particolare, è stata riconosciuta una comune origine legata al processo di folding per un gruppo di patologie che vengono dette amiloidosi.
Amiloidosi
Le proteine amiloidi derivano da un precursore elaborato dalle cellule in modo incorretto (a causa del "misfolding"). L'accumulo di grandi quantità di amiloide può alterare il normale funzionamento di molti organi.
Tipi di Amiloidosi
- Forma Localizzata: Confinata ad un particolare organo o tessuto (cuore, reni, tratto gastrointestinale, sistema nervoso e derma) e, di solito, è meno grave delle forme sistemiche.
- Forma Sistemica: I depositi di amiloide sono presenti in vari organi e, generalmente, riconoscono l'origine neoplastica, infiammatoria, genetica o iatrogena. Tuttavia, la maggior parte dei casi sono sistemici.
Classificazione delle Amiloidosi Sistemiche
Le forme sistemiche sono principalmente tre (identificate con le sigle AL, AA, ATTR) in cui la proteina che forma i depositi di amiloide è una proteina circolante:
- Amiloidosi AL (Primaria): Il disturbo parte dal midollo osseo. Gli anticorpi sono proteine composte da 4 subunità, 2 porzioni proteiche più corte (dette catene leggere) e 2 porzioni più lunghe (dette catene pesanti).
- Amiloidosi Secondaria (AA): Può svilupparsi come complicazione di varie malattie che causano una condizione infiammatoria persistente (come tubercolosi, artrite reumatoide, lebbra e febbre mediterranea familiare) e certe forme di cancro (esempio: carcinoma a cellule renali).
- Amiloidosi Familiare ATTR (o Ereditaria): È una forma che può essere ereditata dai genitori ed è associata alla mutazione della proteina transtiretina (TTR) prodotta dal fegato.
- Amiloidosi Sistemica Senile (Cardiaca): L'amiloidosi associata al normale processo di invecchiamento si riscontra, generalmente, nei pazienti con età superiore ai 60 anni. I depositi, in questa forma, si depositano a livello cardiaco.
Sintomi e Diagnosi dell'Amiloidosi
I sintomi sono variabili e dipendono dall'organo prevalentemente interessato e dalle dimensioni dei depositi di amiloide. L'amiloide si localizza tipicamente a livello di rene, cuore, fegato, sistema nervoso periferico e sistema nervoso autonomo. La diagnosi di amiloidosi può essere molto impegnativa, in quanto i sintomi sono spesso generici.
La diagnosi può essere confermata definitivamente mediante biopsia ed esame microscopico del campione prelevato e processato con colorazione al rosso congo. In alcuni pazienti, in cui si sospetta amiloidosi, può essere realizzata una biopsia a livello del cuscinetto adiposo periombelicale. In alternativa, i medici possono eseguire la stessa procedura prelevando un campione renale, rettale o cutaneo.
Leggi anche: Recensioni dietologi Castiglione
Trattamento dell'Amiloidosi
La terapia dev'essere adattata alle varie forme di amiloidosi, tenendo in considerazione le condizioni di base e quelle secondarie alla patologia. Nel caso di amiloidosi secondaria (AA), il trattamento della malattia infiammatoria di base (condizioni infiammatorie, infezioni croniche o carcinoma), di solito, rallenta o inverte il decorso della patologia.
Malattie Neurodegenerative
Vi sono anche numerose malattie neurodegenerative causate da misfolding, come ad esempio la malattia della mucca pazza, cioè l’encefalopatia spongiforme trasmissibile, morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, malattia di Huntington. Se è coinvolto il tessuto nervoso centrale si parla di neurodegenerative da fibrillogenesi.
Altre Patologie da Misfolding
- Fibrosi Cistica: Derivante spesso dalla delezione di un amminoacido (FENILALANINA 508) nel CFTR, un trasportatore di membrana. I pazienti affetti da fibrosi cistica avranno così una FUNZIONE ALTERATA a livello della membrana plasmatica.
- Enfisema Precoce: Causata da un folding scorretto di α-1-antitripsina, una proteina prodotta dalle cellule epatiche, che agisce a livello polmonare.
Leggi anche: Patate lesse: calorie e nutrizione
tags: #misfolding #delle #proteine #cause #conseguenze #patologie