Il farnesolo si trova nella frutta, come le pesche.
I ricercatori della Johns Hopkins Medicine affermano di aver aggiunto alla prova che il composto farnesolo, che si trova naturalmente nelle erbe, nelle bacche e in altri frutti, previene e inverte il danno cerebrale legato al morbo di Parkinson negli studi sui topi.
Il composto, utilizzato negli aromi e nella creazione di profumi, può prevenire la perdita di neuroni che producono dopamina nel cervello dei topi disattivando PARIS, una proteina chiave coinvolta nella progressione della malattia. La perdita di tali neuroni colpisce il movimento e la cognizione, portando a sintomi caratteristici del morbo di Parkinson come tremori, rigidità muscolare, confusione e demenza. La capacità del farnesolo di bloccare PARIS, affermano i ricercatori, potrebbe guidare lo sviluppo di nuovi interventi per il morbo di Parkinson che prendono di mira specificamente questa proteina.
"I nostri esperimenti hanno dimostrato che il farnesolo ha prevenuto in modo significativo la perdita di neuroni della dopamina e invertito i deficit comportamentali nei topi, indicando la sua promessa come potenziale trattamento farmacologico per prevenire il morbo di Parkinson", afferma Ted Dawson, MD, Ph.D., direttore del Johns Hopkins Institute for Cell Engineering e professore di neurologia presso la Johns Hopkins University School of Medicine.
I risultati del nuovo studio, pubblicati il 28 luglio 2021, in Science Translational Medicine , descrivono in dettaglio come i ricercatori hanno identificato il potenziale del farnesolo esaminando un'ampia libreria di farmaci per trovare quelli che inibivano PARIGI.
Un'illustrazione di PARIGI con la struttura cristallina della Farnesiltransferasi, l'enzima che consente la farnesilazione. Credito:Johns Hopkins Medicine
Nel cervello delle persone con malattia di Parkinson, un accumulo di PARIS rallenta la produzione della proteina protettiva PGC-1alfa. La proteina protegge le cellule cerebrali dal danneggiamento delle molecole di ossigeno reattivo che si accumulano nel cervello. Senza PGC-1alfa, i neuroni della dopamina muoiono, portando ai cambiamenti cognitivi e fisici associati al morbo di Parkinson.
Per studiare se il farnesolo potesse proteggere il cervello dagli effetti dell'accumulo di PARIS, i ricercatori hanno somministrato ai topi una dieta integrata con farnesolo o una normale dieta per topi per una settimana. Quindi, i ricercatori hanno somministrato fibrille preformate della proteina alfa-sinucleina, che è associata agli effetti del morbo di Parkinson nel cervello.
I ricercatori hanno scoperto che i topi alimentati con la dieta a base di farnesolo hanno ottenuto risultati migliori in un test di forza e coordinazione progettato per rilevare l'avanzamento dei sintomi del morbo di Parkinson. In media, i topi hanno ottenuto risultati migliori del 100% rispetto ai topi a cui è stata iniettata alfa-sinucleina, ma sono stati alimentati con una dieta regolare.
Quando in seguito i ricercatori hanno studiato il tessuto cerebrale dei topi nei due gruppi, hanno scoperto che i topi alimentati con una dieta integrata con farnesolo avevano il doppio dei neuroni dopaminergici sani rispetto ai topi non alimentati con la dieta arricchita con farnesolo. I topi alimentati con farnesolo avevano anche circa il 55% in più della proteina protettiva PGC-1alfa nel cervello rispetto ai topi non trattati.
In esperimenti chimici, i ricercatori hanno confermato che il farnesolo si lega a PARIS, modificando la forma della proteina in modo che non possa più interferire con la produzione di PGC-1alfa.
Sebbene il farnesolo sia prodotto naturalmente, in commercio vengono utilizzate versioni sintetiche e le quantità che le persone ottengono attraverso la dieta non sono chiare. I ricercatori avvertono che le dosi sicure di farnesolo per l'uomo non sono state ancora determinate e che solo studi clinici attentamente controllati possono farlo.
Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche, Dawson e il suo team sperano che un giorno il farnesolo possa essere utilizzato per creare trattamenti che prevengano o invertano i danni cerebrali causati dal morbo di Parkinson.
Riferimento:"La farnesilazione di PARIGI previene la neurodegenerazione nei modelli del morbo di Parkinson" di Areum Jo, Yunjong Lee, Tae-In Kam, Sung-Ung Kang, Stewart Neifert, Senthilkumar S. Karuppagounder, Rin Khang, Hojin Kang, Hyejin Park, Shih-Ching Chou, Sungtaek Oh, Haisong Jiang, Deborah A. Swing, Sangwoo Ham, Sheila Pirooznia, George K. E. Umanah, Xiaobo Mao, Manoj Kumar, Han Seok Ko, Ho Chul Kang, Byoung Dae Lee, Yun-Il Lee, Shaida A. Andrabi , Chi-Hu Park, Ji-Yeong Lee, Hanna Kim, Hyein Kim, Hyojung Kim, Jin Whan Cho, Sun Ha Paek, Chan Hyun Na, Lino Tessarollo, Valina L. Dawson, Ted M. Dawson e Joo-Ho Shin, 28 luglio 2021, Medicina traslazionale scientifica .
DOI:10.1126/scitranslmed.aax8891
Altri ricercatori coinvolti in questo studio includono Areum Jo, Yunjong Lee, Rin Khang, Hojin Kang, Sangwoo Ham, Ji-Yeong Lee, Hanna Kim, Hyein Kim, Hyojung Kim e Joo-Ho Shin del Samsung Biomedical Research Institute, Suwon, South Corea; Tae-In Kam, Sung-Ung Kang, Stewart Keifert, Senthilkumar Karuppagounder, Hyejin ParkShih-Ching Chou, Sungtaek Oh, Haisong Jiang, Sheila Pirooznia, George Umanah, Xiaobo Mao, Manoj Kumar, Han Seok Ko, Yun-Il Lee, Shaida Andrabi, Chan Hyun Na e Valina Dawson della Johns Hopkins University School of Medicine; Deborah Swing e Lino Tessarollo della Diana Helis Henry Medical Research Foundation; Ho Chul Kang della Ajou University School of Medicine, Suwon, Corea del Sud; Byoung Dae Lee della Kyung Hee University School of Medicine, Suwon, Corea del Sud; Jin Whan Cho della Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Corea del Sud e Sun Ha Paek del Seoul National University College of Medicine, Seoul, Corea del Sud.
Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni della Fondazione JPB, del Cure Parkinson's Trust, della Bachmann-Strauss Dystonia and Parkinson Foundation, della Adrienne Helis Malvin Medical Research Foundation, della Diana Helis Henry Medical Research Foundation e del Programma di ricerca intramurale degli Istituti Nazionali di Salute, Centro per la ricerca sul cancro, National Cancer Institute.
I brevetti relativi a questo lavoro includono US9274128B2, intitolato Transcriptional Repression Leading to Parkinson's Disease, e WO2017161155A1, Methods for Preventing or Treating Parkinson's Disease by the Farnesylation of PARIS.
Finanziatore aggiuntivo:Center for Cancer Research, National Cancer Institute
