Un’alterazione dell’assorbimento del glucosio cerebrale è invariabilmente associata alla malattia di Alzheimer (MA) e precede di diversi decenni l’esordio clinico della patologia. La MA è a tutt’oggi considerata come una forma localizzata di diabete (“diabete di tipo 3″) perché il difetto nell’assorbimento del glucosio riflette probabilmente una condizione di resistenza centrale all’insulina e al fattore di crescita insulino-simile. Il difetto nel consumo di glucosio può rendere i neuroni vulnerabili ai danni attraverso una serie di meccanismi che includono un deterioramento generale del metabolismo energetico e un’alterazione della glicosilazione dipendente dalla via delle esosamine. Solo da tre a cinque per cento del glucosio che entra nella cellula è utilizzato per la glicosilazione dipendente dalla via delle esosamine. Il glucosio viene convertito in UDP-N-acetilglucosamina (UDP-GlcNAc), che agisce come un donatore di GlcNAc per le reazioni di O-N-acetylglucosaminylazione (O-GlcNAcylazione).
Analogamente ad altre proteine citoplasmatiche, tau à sottoposta all’O-GlcNAcylazione su specifici residui serina (Ser) e treonina (Thr) che possono anche essere fosforilati. L’O-GlcNAcylazione e la fosforilazione della proteina tau si escludono a vicenda, il che suggerisce che un’alterazione dell’ O-GlcNAcylazione potrebbe causare un’iperfosforilazione della proteina tau quindi la sua aggregazione. Se così fosse, una riduzione dell’O-GlcNAcylazione della proteina tau potrebbe contribuire alla fisiopatologia della MA, perché un’iperfosforilazione della proteina tau dà luogo a grovigli neurofibrillari, ritrovati nei cervelli Alzheimer e che si trovano alla base dei processi neurodegenerativi associati con la MA. Un recente studio suggerisce inoltre che, in presenza di patologia tau, i cambiamenti nei livelli di O-GlcNAcylazione possono influenzare la patologia β-amiloide, che è una seconda caratteristica del cervello Alzheimer. Oltre alla sua presunta rilevanza nella fisiopatologia della MA, ulteriori ricerche dimostrano il coinvolgimento cruciale dell’O-GlcNAcylazione nella modulazione dell’attività sinaptica, in particolare nell’ippocampo, una struttura fondamentale per i processi della memoria. Questo pone le basi per supporre un legame tra lo stato metabolico dell’ippocampo, la plasticità sinaptica e le capacità cognitive attraverso l’O-GlcNAcylazione di molteplici proteine.
Dott.ssa Eleonora Gatta
Neurobiologo
Dottorato – Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle
Laboratorio Internazionale Associato “Stress Perinatale e Malattie Neurodegenerative”
Gruppo Glicobiologia delle Patologie legate allo Stress
Università di Lille 1
FRANCIA
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