Il gruppo di ricerca guidato dal Prof. Fabio Benfenati, presso il Dipartimento di Medicina Sperimentale dell’Università di Genova e il Centro di Synaptic Neuroscience and Technology dell’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia, in collaborazione con la prof. Flavia Valtorta dell’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano, ha chiarito i meccanismi che uniscono la mutazione del gene PRRT2, presente nelle sinapsi neuronali, ad alcune sindromi neurologiche, quali l’epilessia benigna infantile e l’emicrania. La ricerca è stata sostenuta da un finanziamento della Fondazione Telethon, ed è un ulteriore passo verso l’individuazione di terapie farmacologiche mirate.
Gli studi sul cervello hanno mostrato come molte patologie neurologiche sono dovute al malfunzionamento di singoli geni, che a volte codificano proteine la cui funzione non è ancora nota, sebbene abbiano effetto sulla comunicazione tra neuroni. Esempi sono un gruppo eterogeneo di malattie parossistiche come l’epilessia benigna infantile, le discinesie e l’emicrania.
Negli ultimi tre anni sono comparsi numerosi lavori che attribuivano queste malattie alla mutazione di un singolo gene che codifica la proteina neuronale PRRT2, di funzione sconosciuta, ma presente a livello delle sinapsi, cioè i contatti altamente specializzati tra neuroni dove avviene la trasmissione dell’informazione. Il gruppo di ricerca, ha dimostrato che le mutazioni del gene PRRT2 hanno un effetto marcato a livello della trasmissione sinaptica. In particolare, i ricercatori hanno scoperto che la proteina PRRT2 facilita l’interazione tra le proteine di fusione responsabili del rilascio di neurotrasmettitore e la Sinaptotagmina, il sensore per lo ione calcio responsabile dell’attivazione di tale processo.
Quando il gene è mutato, quindi, il neurone diviene insensibile agli stimoli che inducono la liberazione di trasmettitore e innescano la trasmissione sinaptica dell’informazione.
Il chiarimento del meccanismo d’azione di questa nuova proteina sinaptica, oltre ad aumentare le nostre conoscenze sul funzionamento del sistema nervoso, costituisce la base per permettere di definire nuove strategie terapeutiche mirate.
I risultati sono stati pubblicati sulle riviste scientifiche internazionali Cell Reports e Journal of Biological Chemistry.
Per approfondire “A novel topology of proline-rich transmembrane ptotein 2 (PRRT2), hints for an intracellular function at the synapse”, Rossi et al, Journal of Biological Chemistry, 18 March 2016
“PRRT2 Is a Key Component of the Ca2+-Dependent Neurotransmitter Release Machinery”, Valente et al, Cell Reports, 5 April 2016