Alcuni scienziati sostenuti dall’UE ora conoscono il modo in cui alcune proteine potrebbero causare danni alle cellule dell’organismo a cui appartengono.
Il complesso di attacco alla membrana (MAC, Membrane Attack Complex) è composto da una serie di proteine che di solito si forma sulla superficie delle membrane cellulari degli agenti patogeni e che agisce formando minuscoli fori nella membrana dei batteri invasori. Alla fine, se i fori sono sufficienti, i batteri muoiono. Quando viene rilevato un invasore, il nostro sistema immunitario produce molti MAC e quelli che non raggiungono il loro obiettivo vanno a finire nel flusso sanguigno, dove possono avere effetti dannosi.
In assenza di controllo, i MAC causano direttamente danni collaterali alle cellule sane provocando malattie. Il controllo dell’attività dei MAC richiede una conoscenza approfondita della loro struttura e delle loro funzioni.Particolari proteine chaperone, denominate clusterina e vitronectina, contribuiscono a evitare che i MAC provochino attacchi indesiderati. Tuttavia, la comunità scientifica non conosce il modo in cui ciò avviene e finora è mancata tale comprensione.
I ricercatori sostenuti dai progetti Controlling MAC e EPIC-XS, finanziati dall’UE, hanno scoperto il modo in cui queste particolari proteine presenti nel sangue impediscono al sistema immunitario di danneggiare le nostre stesse cellule con la sovraproduzione di molecole. I risultati sono stati pubblicati nella rivista «Nature Communications». I ricercatori hanno acquisito ed esaminato fin nei minimi dettagli le molecole precursori dei MAC confinate nelle proteine chaperone, scoprendo così il modo in cui gli chaperon impediscono ai MAC di diventare completamente funzionali.«Quando viene rilevato un agente patogeno, l’attività del nostro sistema immunitario si intensifica per fare in modo che i MAC, non tutti, raggiungano i loro bersagli batterici. Nell’ambito del progetto abbiamo scoperto il modo in cui gli chaperon presenti nel sangue catturano le molecole corrotte e impediscono loro di danneggiare le cellule umane», ha spiegato in un comunicato stampa la dottoressa Doryen Bubeck dell’Imperial College di Londra (ICL), che ha coordinato il progetto Controlling MAC. «Osservare il modo in cui queste proteine fermano il complesso di attacco alla membrana fornisce i primi indizi su come sia possibile controllare questo settore del sistema immunitario e ci rivela come questi chaperon potrebbero catturare altre proteine dannose nel sangue.»
I risultati hanno mostrato che la clusterina si lega a una versione precorritrice del complesso MAC disciolto nel nostro flusso sanguigno. La clusterina evita poi che quest’ultimo incrementi ulteriormente i componenti di cui necessita per accumularsi completamente e realizzare i fori.
La ricerca potrebbe anche indicare il modo in cui particolari proteine chaperone possono inibire l’accumulo di altre molecole dannose, quali quelle correlate alla malattia di Alzheimer. Anaïs Menny, la prima autrice sempre proveniente dall’ICL, ha osservato: «Se per riconoscere e prevenire l’accumulo di beta-amiloide la clusterina impiega lo stesso metodo che utilizza per i MAC, potremmo allora ricavare alcune informazioni davvero interessanti sul modo in cui si presentano i primi precursori della malattia di Alzheimer.»
L’obiettivo principale di Controlling MAC (Structural basis of controlling the membrane attack complex) è quello di esaminare i meccanismi molecolari che supportano il raggruppamento di MAC. Il progetto si concluderà nel giugno 2025. EPIC-XS (European Proteomics Infrastructure Consortium providing Access) fornisce l’accesso a strutture di proteomica all’avanguardia e fa progredire nuovi approcci di proteomica e bioinformatica. La proteomica è lo studio su larga scala delle proteine. Il progetto si concluderà nel dicembre 2022.
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