Ruolo della neuromelanina

Autori: Capucciati A, Monzani E, Sturini M, Nicolis S, Zucca FA, Bubacco L, Bortolus M, Zecca L, Casella L.
Significato: Abbiamo preparato dei coniugati melanina-proteine-ferro/rame solubili in acqua e che derivano da noradrenalina e β-lattoglobulina come modelli affidabili di studio della neuromelanina del locus coeruleus umano. Sia il ferro che il rame inducono l'ossidazione della noradrenalina e mostrano una forte tendenza a rimanere legati negli aggregati melanici oligo-nucleari. Gli spettri EPR mostrano segnali deboli di ferro paramagnetico in coniugati contenenti solo ferro o ferro e rame, questo a causa della bassa quantità di centri mono nucleari. Questi derivati mostrano segnali EPR del rame. Queste caratteristiche sono simili a quelle dello spettro EPR della neuromelanina del locus coeruleus umano. I dati spettrali indicano che il ferro  è legato alla componente melanica, mentre il rame è legato alle proteine fibrillari.

Sponsorizzazione:  lo studio è sponsorizzato da Fondazione Grigioni

Pubblicazione: Angew Chem Int Ed Engl. 2022 Aug 8;61(32):e202204787.

Link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202204787

Autori: Zucca FA, Capucciati A, Bellei C, Sarna M, Sarna T, Monzani E, Casella L, Zecca L.

Significato: Le neuromelanine sono composti che si accumulano nei neuroni del cervello umano e animale durante l'invecchiamento, in particolare i neuroni della sostanza nera e del locus coeruleus hanno i contenuti più alti di neuromelanine. Questi composti hanno componenti melanica, lipidica, peptidica e inorganica e sono contenuti in speciali autolisosomi. Le neuromelanine possono partecipare ai processi neuroprotettivi o neurodegenerativi a secondo del contesto cellulare. La loro sintesi è protettiva perché previene l’accumulo tossico di catecoli citosolici reattivi. Inoltre le neuromelanine possono essere protettive anche legando metalli reattivi/tossici per formare complessi stabili/non tossici. Le neuromelanine extra-neuronali rilasciate dai neuroni che degenerano nel Parkinson attivano la microglia che rilascia specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto e molecole pro-infiammatorie. La microglia attivata può anche aggredire direttamente i neuroni dopaminergici. Sono state sintetizzate neuromelanine sintetiche mimano la struttura della neuromelanina cerebrale e sono in grado di attivare la microglia e pertanto possono essere utilizzate nello sviluppo di nuovi farmaci anti-Parkinson. Le neuromelanine hanno struttura, sintesi, distribuzione cellulare e sub-cellulare diverse dalle melanine dei capelli, della pelle e di altri tessuti. L’aspetto comune principale tra le neuromelanine del cervello e quelle periferiche è la presenza di una componente eumelanica e feomelanica nella struttura.

Sponsorizzazione:  lo studio è sponsorizzato da Fondazione Grigioni

Pubblicazione: IUBMB Life. 2023 Jan;75(1):55-65.

Link: https://iubmb.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/iub.2654

Autori: Wise RM, Wagener A, Fietzek UM, Klopstock T, Mosharov EV, Zucca FA, Sulzer D, Zecca L, Burbulla LF.

Significato: E’ stato dimostrato che la dopamina, l’alfa-sinucleina e il ferro possono contribuire alla vulnerabilità dei neuroni dopaminergici della sostanza nera che vengono selettivamente colpiti dal Parkinson e in altri disturbi neurodegenerativi. Questa rassegna discute il coinvolgimento di questi metabolismi sulla fisiologia e la funzione dei neuroni dopaminergici. Si suggerisce che approfondendo le interazioni della dopamina con il ferro e l'alfa-sinucleina si potrebbero sviluppare terapie che rallentino la progressione di malattie in cui si verifica la degenerazione dei neuroni dopaminergici nigrali come nel Parkinson.

Sponsorizzazione:  lo studio è sponsorizzato da Fondazione Grigioni

Pubblicazione: Neurobiol Dis. 2022 Dec;175:105920.

Link: ClinicalKey

Autori: Cai W, Wakamatsu K, Zucca FA, Wang Q, Yang K, Mohamadzadehonarvar N, Srivastava P, Tanaka H, Holly G, Casella L, Ito S, Zecca L, Chen X.

Significato: La neuromelanina nei neuroni dopaminergici della sostanza nera ha una componente melanica consistente di feomelanina ed eumelanina. Mentre quest'ultima ha proprietà antiossidanti, la feomelanina può indurre stress ossidativo. Studiando la sostanza nera di soggetti con Parkinson, Alzheimer e sani abbiamo osservato un aumento dei marcatori della componente feomelanica e una diminuzione della componente eumelanica nei soggetti con Parkinson. Anche nelle culture cellulari abbiamo osservato una elevata tossicità della componente feomelanica rispetto a quella eumelanica. A partire da questi risultati si svilupperanno studi futuri sulla componente feomelaninca della neuromelanina come bersaglio terapeutico per il Parkinson.

Sponsorizzazione:  lo studio è sponsorizzato da Fondazione Grigioni

Pubblicazione: Prog Neurobiol. 2023 Feb 4;223:102414

Link: Science Direct

Autori:  Sulzer D, Cassidy C, Horga G, Kang UJ, Fahn S, Casella L, Pezzoli G, Langley J, Hu XP, Zucca FA, Isaias IU, Zecca L

Significato:   Attualmente non esiste un marcatore che permetta di diagnosticare la malattia di Parkinson prima del suo esordio e di seguire la sua progressione. Esiste solo la DAT-Scan per la diagnosi che prevede l’uso di un isotopo radioattivo e che quindi non può essere usato regolarmente per motivi di sicurezza. Questo articolo riguarda la messa a punto di una tecnica per immagini basata sulla risonanza magnetica che potrebbe diventare un esame usato per due scopi principali:

• in ricerca per valutare l’efficacia di terapie che potenzialmente potrebbero rallentare la progressione della malattia
• in clinica per monitorare soggetti particolarmente a rischio di sviluppare la malattia (per es. parenti di pazienti con mutazioni genetiche che aumentano la probabilità di svilupparla)

Sponsorizzazione:  due dei ricercatori coinvolti (IIU e LZ) hanno ricevuto fondi dalla Fondazione Grigioni per il morbo di Parkinson

Pubblicazione:   rivista Nature Partner Journals Parkinson’s Disease 2018 vol 4: pagina 11 e seguenti.

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Traduzione del titolo in italiano

“La neuromelanina nella sostanza nera dell'uomo: aspetti fisiologici e patogenetici”

Autori: Zucca FA, Giaveri G,, Gallorini M, Alberini A, Toscani M, Pezzoli G, Lucius R, Wilms H, Sulzer D, Ito S, Wakamatsu K, Zecca L.

Significato: lo studio della neuromelanina, che diminuisce marcatamente nella sostanza nera dei pazienti parkinsoniani, ha messo in evidenza particolari proprietà che suggeriscono che possa svolgere un ruolo nello sviluppo della malattia.

Pubblicato sulla rivista Pigment Cell Res nell'anno 2004 (vol 17 pagine 610-617)

Link alla notizia presente su www.parkinson.it

Traduzione del titolo in italiano

“Neuromelanina e ferro nel locus coeruleus e nella sostanza nera dell'uomo durante l'invecchiamento: conseguenze per la vulnerabilità neuronale”

Autori: Zucca FA, Bellei C, Giannelli S, Terreni MR, Gallorini M, Rizzio E, Pezzoli G, Alberini A, Zecca L.

Significato: la neuromelanina, che è molto ridotta nella sostanza nera del cervello, nella malattia di Parkinson, è una forma di deposito del ferro. Gli studi sulla neuromelanina hanno contribuito alla formulazione di una nuova ipotesi sulle cause della malattia che è basata sul coinvolgimento del ferro.

Pubblicato sulla rivista J Neural Trans nell'anno 2006 (vol 113 pagine 757-767)

Link alla notizia presente su www.parkinson.it