Due studi pubblicati il 26 ottobre mostrano peptidi che svolgono compiti che i loro nomi non farebbero supporre. Nei moscerini della frutta, un peptide che combatte i germi sembra aiutare l'intestino a eliminare le proprie cellule usurate. Nei topi con una malattia simile all'Alzheimer, un peptide noto per mantenere svegli gli animali ha migliorato il loro sonno ed è stato associato a meno amiloide nel cervello.
Entrambi gli studi hanno usato animali, e nessuno dice che cosa accadrebbe nelle persone. Vale comunque la pena leggerli con attenzione, perché ciascuno indica un possibile nuovo ruolo per una molecola piccola e ben definita.
Pileup: un peptide contro i germi con un secondo compito
I peptidi antimicrobici sono noti soprattutto per uccidere i batteri. Un gruppo guidato dall'Università Nazionale di Seul ne ha trovato uno nuovo nei moscerini della frutta, chiamato pileup, che sembra avere un secondo compito con l'invecchiamento dell'intestino. Il lavoro è stato riportato su Current Biology da Lee, Kim e colleghi.
Le cellule più vecchie del rivestimento intestinale accumulano stress man mano che i loro mitocondri, le strutture che forniscono energia alla cellula, iniziano a cedere. Secondo il gruppo, tale stress attiva pileup all'interno di quelle cellule. Il peptide danneggia le loro membrane e innesca un segnale che, secondo i ricercatori, aiuta le cellule a essere eliminate, lasciando spazio a quelle nuove.
Che cosa è successo senza di esso
I moscerini privi di pileup e dei suoi tre geni correlati hanno sviluppato un accumulo di cellule simile a un tumore, un intestino permeabile e una popolazione squilibrata di microbi intestinali, e sono morti prematuramente. Ciò suggerisce che il ruolo di manutenzione del peptide sia importante per mantenere sano il rivestimento intestinale con l'invecchiamento dei moscerini.
Il risultato proviene soltanto da moscerini della frutta, quindi non è ancora noto quanto sia trasferibile alle persone.
Neuropeptide S: un peptide che favorisce la veglia usato al contrario
Il neuropeptide S è un peptide di 20 amminoacidi, noto soprattutto per mantenere svegli i roditori dopo una singola dose. Un gruppo della Scuola di Medicina di Wuxi, Università di Jiangnan, in Cina, guidato da Peng Zhao, ha verificato che cosa accade quando viene somministrato ogni giorno. I risultati sono stati pubblicati su Frontiers in Neurology.
I ricercatori hanno usato topi maschi APP/PS1, un modello molto diffuso della malattia di Alzheimer, di 8 mesi di età. Ogni topo ha ricevuto 1 nanomole di neuropeptide S al giorno per 14 giorni, iniettato direttamente negli spazi del cervello pieni di liquido. I topi del gruppo di confronto hanno ricevuto soluzione salina.
Meno tempo svegli e meno placche
Somministrato in questo modo, il peptide ha avuto l'effetto opposto a quello di una singola dose. I topi trattati hanno trascorso meno tempo svegli e più tempo nel sonno non REM, e i loro episodi di sonno non REM sono stati più lunghi, sia nella fase di luce sia in quella di buio. Il tempo nel sonno REM non è cambiato in modo significativo.
Nell'ippocampo, una regione cerebrale centrale per la memoria, i topi trattati avevano livelli più bassi di proteina precursore dell'amiloide (APP) e della sua forma fosforilata, un'area colorata per l'amiloide-beta più piccola e meno placche per campo rispetto al gruppo con soluzione salina. I topi APP/PS1 non trattati dormivano male, con un sonno non REM più frammentato.
In un esperimento separato su microglia in coltura, le cellule immunitarie del cervello, il peptide è stato associato a segni di autofagia, il processo di riciclo della cellula, e alla segnalazione di ERK. Ciò suggerisce un possibile meccanismo, ma lo studio non mostra se il peptide abbia aiutato a eliminare l'amiloide o ne abbia ridotto la produzione.
Perché i risultati richiedono cautela
Gli autori elencano diversi limiti. Sono stati studiati solo topi maschi di una stessa età, con sei animali per gruppo per il lavoro sul sonno e sui tessuti. Non c'era un gruppo di topi sani a cui fosse stato somministrato il peptide, quindi non è chiaro se l'effetto sul sonno sia specifico del modello di malattia. Il peptide è stato iniettato direttamente nel cervello, il che è molto lontano da qualsiasi trattamento utilizzabile nelle persone. Gli esperimenti cellulari hanno usato una linea cellulare immortalizzata, e lo studio non è stato testato sui pazienti.
Ciononostante, la scoperta che lo stesso peptide può favorire o ridurre la veglia a seconda di come viene somministrato è un utile promemoria di quanto conti lo schema di dosaggio nella ricerca sui peptidi.
Che cosa hanno in comune i due studi
In entrambi, un piccolo peptide si rivela fare qualcosa di diverso dal suo compito più noto: una molecola antibatterica che aiuta anche a rimuovere le cellule vecchie, e una molecola che favorisce la veglia e che, somministrata ogni giorno, sembra aiutare il sonno. In entrambi, le evidenze finora provengono da animali. I prossimi passi saranno la replicazione da parte di altri gruppi e, se gli effetti reggono, il lavoro su modelli più complessi.