Rare mutazioni genetiche e il moscerino della frutta spiegano come il virus Zika causa la microcefalia

Il Comitato di emergenza dell’Organizzazione mondiale della sanità (CE), all’inizio del 2016 nell’ambito dei regolamenti sanitari internazionali (IHR 2005), ha discusso dei raggruppamenti di casi di microcefalia e sindrome di Guillain-Barré (GBS) che sono stati temporaneamente associati alla trasmissione del virus Zika. Brasile, Francia, Stati Uniti d’America ed El Salvador hanno fornito informazioni su un’eventuale associazione tra microcefalia e altri disturbi neurologici con il virus Zika.
Il recente gruppo di casi di microcefalia è stato considerato un’emergenza sanitaria pubblica d’interesse internazionale. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) dopo alcuni mesi ha confermato in un consenso scientifico che il virus della Zika è collegato alla microcefalia e alla sindrome di Guillain-Barré.
I ricercatori del Baylor College of Medicine dopo tre anni e diversi studi successivi, hanno rivelato un modo in cui nell’utero il virus Zika può portare alla microcefalia nei neonati. Il team ha scoperto che la proteina NS4A del virus Zika interrompe la crescita del cervello prendendo il controllo di un percorso che regola la generazione di nuovi neuroni. Lo studio è stato pubblicato su Developmental Cell.
Hugo Bellen, professore del Baylor College of Medicine, ricercatore presso l’Howard Hughes Medical Institute, Ospedale pediatrico del Texas, ha detto:
«L’attuale studio è stato avviato quando un neonato al Baylor Hopkins Center for Mendelian Genomics (CMG), ha presentato una piccola dimensione del cervello alla nascita e gravi anomalie nelle strutture cerebrali».
È emerso che il citato neonato e altri neonati presi in esame non erano stati infettati dal virus Zika in utero, avevano un difetto genetico che causava la microcefalia. Gli scienziati hanno determinato che il gene Ankle2 era associato alla condizione.
Hugo Bellen e i suoi colleghi, diversi anni fa hanno scoperto nel modello del moscerino della frutta che il gene Ankle2 era associato a disturbi dello sviluppo neurologico. I ricercatori in un successivo studio hanno dimostrato che la sovraespressione della proteina NS4A Zika provoca microcefalia nei moscerini della frutta inibendo la funzione di Ankle2, un regolatore del ciclo cellulare che agisce sopprimendo l’attività della proteina VRK1.
Hugo Bellen e i suoi colleghi poiché sanno poco sul ruolo di Ankle2 o VRK1 nello sviluppo del cervello, hanno applicato un indirizzo multidisciplinare per smantellare l’esatto meccanismo alla base della microcefalia associata al gene Ankle2.

Il moscerino della frutta aiuta a chiarire il mistero
I ricercatori per capire come le mutazioni di Ankle2 influenzassero la formazione del cervello, sono tornati ai moscerini della frutta. Normalmente, Ankle2 lavora con una serie di altri geni per controllare la divisione dei neuroblasti, cellule staminali che danno origine ai neuroni, queste cellule sono cruciali per il corretto sviluppo del cervello.
Le mutazioni del gene Ankle2, tuttavia, hanno creato un problema con la divisione dei neuroblasti. Le larve dei moscerini della frutta con la mutazione avevano meno neuroblasti e cervelli più piccoli del previsto. Nuove analisi hanno rivelato maggiori dettagli su come Ankle2 regola la divisione dei neuroblasti asimmetrici. I ricercatori hanno scoperto che la proteina Ankle2 interagisce con le chinasi VRK1 e che i mutanti Ankle2 alterano questa interazione in modo da interrompere la divisione cellulare asimmetrica.

Legame della Zika
Hugo Bellen ha detto:
«In futuro, un farmaco che protegge questa proteina potrebbe fermare i dannosi effetti sullo sviluppo di Zika. I ricercatori per decenni non sono riusciti a trovare prove sperimentali tra difetti nelle divisioni delle cellule asimmetriche e microcefalie nei modelli vertebrati. I lavori in corso fanno un salto enorme in questa direzione, forniscono forti prove che collegano un singolo percorso conservato a livello evolutivo di Ankle2/VRK1 come regolatore della divisione asimmetrica dei neuroblasti e della microcefalia. Inoltre, mostra che, indipendentemente dalla natura dell’evento scatenante iniziale, che si tratti di un’infezione da virus della Zika o di mutazioni congenite, la microcefalia converge sull’interruzione dell’Ankle2 e del VRK1, rendendoli promettenti bersagli farmacologici».

,
Pino Silvestri

About Pino Silvestri

Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
View all posts by Pino Silvestri →