Dipartimento di Biologia e
Biotecnologie Charles Darwin

Un gruppo di ricercatori internazionali, guidato dai dipartimenti di Medicina molecolare e di Biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza, insieme all’Istituto Pasteur Italia - Fondazione Cenci Bolognetti e ad altri centri di ricerca internazionali, ha pubblicato sulla rivista e-Life un lavoro che contribuisce alla comprensione delle basi patogenetiche della distrofia miotonica di tipo 2 (DM2), aprendo anche nuove possibili frontiere diagnostiche e terapeutiche. 

La distrofia miotonica (DM) è una malattia genetica autosomica dominante, caratterizzata da debolezza muscolare, cataratta precoce, miotonia e interessamento multi-sistemico. Ne esistono due forme: la distrofia miotonica di tipo 1 o DM1, dovuta alla mutazione del gene DMPK, e la DM2 in cui la mutazione riguarda il gene CNBP/ZNF9. Nonostante si conoscano le anomalie genetiche responsabili di questa patologia altamente invalidante, non è ancora ben chiaro quali siano i meccanismi alla base delle manifestazioni cliniche e, sfortunatamente, non si dispone ancora di una terapia efficace che possa alleviarne i sintomi.

In questa ricerca, finanziata dalla Fondazione AFM-Telethon e dall’Istituto Pasteur Italia-Fondazione Cenci Bolognetti, per la prima volta è stato affrontato il ruolo specifico della proteina CNBP (Nucleic Acid-Binding Protein) nel muscolo: effettuando studi di inattivazione e riattivazione genica nel comune moscerino della frutta (Drosophila melanogaster), i ricercatori hanno compreso che è la mancanza di questa proteina, prodotta a partire dal gene CNBP nei muscoli, a causare deficit locomotori assimilabili a quelli osservati nella patologia umana, oltre a una ridotta capacità di volo nell’insetto.

Il lavoro ha evidenziato che tale deficit provoca la riduzione di un enzima, l’ornitina decarbossilasi (ODC), che regola la produzione delle poliamine (putrescina, spermidina, spermina), piccole molecole a carica positiva indispensabili per molte funzioni vitali della cellula. La poliamina spermidina, in particolare, è un integratore alimentare divenuto di recente oggetto di numerosi studi per le presunte capacità di prevenire l’invecchiamento e alcune malattie degenerative, sia cardiache che neurologiche. 

“Nel nostro lavoro – spiega Laura Ciapponi del Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin Sapienza, tra i coordinatori dello studio – abbiamo dimostrato che la deplezione di CNBP nei muscoli di Drosophila provoca difetti locomotori invecchiamento-dipendenti, che sono correlati a un alterato metabolismo delle poliamine” 

Il gruppo di ricerca ha osservato, infatti, una riduzione significativa di CNBP, di ODC e di poliamine sia nel moscerino della frutta in cui manchi il gene CNBP, che nei muscoli dei pazienti affetti da DM2. “Sorprendentemente – conclude Gianluca Canettieri del Dipartimento di Medicina molecolare – quando abbiamo somministrato ai nostri modelli di studio le poliamine, inclusa l’integratore spermidina, abbiamo osservato un significativo miglioramento dei deficit locomotori”.

Secondo gli autori, poiché la riduzione di poliamine è presente anche nei muscoli dei pazienti affetti da DM2, tali osservazioni permettono di aprire a nuove prospettive in ambito diagnostico e terapeutico per i pazienti affetti da questa invalidante patologia.

Riferimenti:

Translational control of polyamine metabolism by CNBP is required for Drosophila locomotor function - Sonia Coni, Federica A Falconio, Marta Marzullo, Marzia Munafò, Benedetta Zuliani, Federica Mosti Alessandro Fatica, Zaira Ianniello, Rosa Bordone, Alberto Macone, Enzo Agostinelli, Alessia Perna, Tanja Matkovic, Stephan Sigrist, Gabriella Silvestri, Gianluca Canettieri, Laura Ciapponi - eLife, 2021. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.69269

Info

Laura Ciapponi
Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin
laura.ciapponi@uniroma1.it

Gianluca Canettieri
Dipartimento di Medicina molecolare
gianluca.canettieri@uniroma1.it