Mutazioni a carico del gene della glucocerebrosidasi, oltre a causare la malattia di Gaucher, aumentano la probabilità di contrarre la malattia di Parkinson.  La glucocerebrosidasi è un enzima che svolge la sua attività nel sistema digerente della cellula, i lisosomi. Questi ultimi sono responsabili della degradazione delle proteine danneggiate presenti nelle cellule e delle molecole e macromolecole ingerite. Disfunzioni a livello di tali organelli comportano un accumulo di scarti tossici e possono favorire l’aggregazione di proteine patogeniche, come l’alfa-sinucleina, una proteina che si trova in abbondanza in forma aggregata nei neuroni dei malati di Parkinson.  

Siccome l’obbiettivo del mio progetto di dottorato è quello di studiare gli eventi precoci che caratterizzano l’insorgenza del morbo di Parkinson (come descritto nel mio post precedente) abbiamo voluto studiare quale è il ruolo della glucocerebrosidasi nella sua patogenesi .

Nel cervello, oltre ai famosi neuroni, ci sono anche altri tipi di cellule, tra le quali la microglia. Queste simpatiche e indaffarate celluline esplicano molteplici funzioni all’interno del cervello, lo proteggono da attacchi batterici, rilasciano fattori trofici utili alla corretta crescita dei neuroni, puliscono l’ambiente celebrale inglobando detriti e cellule morte e rimodellano le sinapsi in modo che le connessioni neuronali funzionino propriamente. In poche parole permettono ai neuroni, ed all’intero cervello, di funzionare correttamente; inoltre è noto che uno sbilanciamento delle loro funzioni può indurre malattie neurodegenerative e neuro infiammazione. Siccome la microglia è arricchita in lisosomi e ha un “apparato digerente” molto efficiente abbiamo voluto valutare se l’inibizione della glucocerebrosidasi poteva comportare  alterazioni delle funzioni microgliali. 

Per raggiungere l’obbiettivo, partendo dal presupposto che le cellule di microglia sono dinamiche e hanno una morfologia che riflette la funzione, abbiamo sviluppato un metodo che ci ha permesso di analizzare la loro funzione nel tempo. Abbiamo marcato la microglia in modo da renderla fluorescente e, tramite dei microscopi a fluorescenza, l’abbiamo osservata nel tempo e registrato le funzioni che esplicava. Le immagini acquisite sono state elaborate e abbiamo sviluppato dei metodi di analisi bio-informatici che ci hanno permesso di identificare le funzioni svolte dalle cellule nel preciso momento dell’acquisizione. Il metodo verrà  usato per valutare la funzionalità della microglia in seguito all’inibizione della glucocerebrosidasi per identificare se la microglia altera la sua morfologia rispetto alle funzioni fisiologiche.

L’obbiettivo sarà quindi volto a studiare nel dettaglio cosa comporta l’inibizione della glucocerebrosidasi nella fisiologia del cervello e se questa alterazione può concorrere all’insorgenza delle malattie neurodegenerative, come ad esempio il morbo di Parkinson.