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Gli scienziati del National Human Genome Research Institute (NHGRI) degli Stati Uniti hanno scoperto una nuova condizione neurologica caratterizzata da problemi di coordinazione motoria e linguaggio.

La malattia rara è stata identificata in tre bambini; due fratelli e uno non imparentato. Uno di loro aveva anomalie nel cervelletto. Avevano tutti mutazioni nel gene ATG4D, che è coinvolto nel processo di pulizia cellulare, chiamato “autofagia“.

Attraverso l’autofagia, le cellule di tutto il corpo si scompongono e riciclano le proteine ​​danneggiate e altre parti difettose della cellula per rimanere in salute. In particolare, i neuroni dipendono da questo processo fondamentale per sopravvivere.

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Storia canina della malattia

Qualche anno fa è stata identificata una malattia neurologica su base genetica tra i cani Lagotto Romagnolo, una razza italiana nota per le sue capacità di trovare tartufi. Gli animali colpiti avevano un comportamento anomalo: atrofia del cervelletto, problemi di coordinazione motoria e movimento degli occhi. I ricercatori hanno identificato mutazioni nel gene ATG4D, collegando queste anomalie genetiche alla salute del cervello nei cani. Tuttavia, nessuna malattia neurologica negli esseri umani era stata collegata a questo gene fino a questo nuovo studio.

“Tra le malattie genetiche, abbiamo risolto molte delle cose più facili”, ha affermato May Christine Malicdan, autrice principale dello studio. “Ora stiamo raggiungendo un livello elevato, geni come ATG4D, che sono più difficili da analizzare, e abbiamo gli strumenti genomici e cellulari per farlo”, ha sottolineato.

Il gene ATG4D è insostituibile nel cervello

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Le analisi computazionali hanno previsto che le mutazioni ATG4D in tutti e tre i bambini avrebbero prodotto proteine ​​disfunzionali. Quando i ricercatori hanno studiato le mutazioni ATG4D nelle cellule della pelle, le varianti non hanno influenzato il processo di riciclaggio delle cellule, poiché altri geni possono normalmente compensare la perdita di ATG4D. Tuttavia, a quanto pare qualcos’altro accade con il cervello. I risultati sono stati pubblicati questo venerdì su Npj Genomic Medicine.

Il cervello è molto complesso e i neuroni hanno funzioni molto specializzate. Per adattarsi a tali funzioni, neuroni diversi usano geni diversi, quindi i cambiamenti nei geni ridondanti [con copie ripetute o con funzioni simili] possono avere un grande impatto sul cervello“, ha spiegato Malicdan.

I ricercatori hanno stabilito che le cellule dei bambini non erano in grado di eseguire i passaggi necessari per l’autofagia, indicando che i loro sintomi erano probabilmente dovuti a un riciclaggio cellulare insufficiente.

Contributi di studio

Poiché l’autofagia potrebbe essere coinvolta in disturbi neurologici comuni, come il morbo di Alzheimer, la conoscenza di questo raro disturbo neurologico potrebbe portare a nuove vie di indagine sul coinvolgimento dell’ATG4D in questi disturbi. “Questa è la domanda da un milione di dollari nella ricerca sulle malattie rare”, ha detto Malicdan. “Le malattie rare possono aiutarci a comprendere i percorsi biologici in modo da poter capire meglio come questi percorsi contribuiscono ad altre condizioni rare e comuni”, ha concluso.