ALTERAZIONI DELLA RISPOSTA AL DANNO DEL DNA ASSOCIATE ALLE INCLUSIONI CITOPLASMATICHE DI TDP-43 E FUS MUTANTE: MECCANISMI MOLECOLARI E STRATEGIE DI RECUPERO FARMACOLOGICO

Amyotrophic lateral sclerosis is a progressive neurodegenerative disease that causes muscle weakness and motor difficulties, eventually leading to complete paralysis of voluntary muscles. It is characterized by the formation of cytoplasmic inclusions containing TDP-43 and FUS, as well as the accumulation of DNA damage in motor neurons. The study analyzed how intracellular aggregates—colocalized with stress granules—trigger a dysfunctional activation of the DNA damage response, resulting in DNA double-strand breaks accompanied by reduced RNA synthesis. Using *Drosophila melanogaster* as an experimental model, researchers observed that inhibiting the activity of the DDR kinase ATM (but not ATR) abolishes DNA damage response signaling, indicating that DNA double-strand breaks are the primary trigger for this response. Furthermore, it was demonstrated that the endoribonucleases DROSHA and DICER—which interact with TDP-43 and FUS during small RNA processing—contribute to DDR signaling associated with DNA double-strand breaks. In cultured cells containing cytoplasmic inclusions and in a mouse model, enoxacin was found to stimulate the DDR and repair processes by enhancing DICER enzymatic activity, thereby restoring efficient DDR function and reducing DNA damage accumulation.

La sclerosi laterale amiotrofica è una malattia neurodegenerativa progressiva che causa debolezza muscolare e difficoltà motorie fino alla paralisi completa dei muscoli volontari. È caratterizzata dalla formazione di inclusioni citoplasmatiche di TDP-43 e FUS e dall'accumulo di danni al DNA nei motoneuroni. Nello studio è stato analizzato come gli aggregati intracellulari, colocalizzati con i granuli da stress, portino a un'attivazione disfunzionale della risposta al danno del DNA, causando rotture a doppio filamento del DNA accompagnate da una ridotta sintesi di RNA. Usando Drosophila melanogaster come modello sperimentale, è stato visto che l'inibizione dell'attività della chinasi DDR ATM, ma non di ATR, abolisce la segnalazione di risposta al danno del DNA, indicando che le rotture a doppio filamento del DNA sono la fonte primaria di attivazione della risposta al danno del DNA. Inoltre, è stato dimostrato che le endoribonucleasi DROSHA e DICER, in grado di interagire con TDP-43 e FUS durante il processamento dei piccoli RNA, contribuiscono alla segnalazione sulla DDR nelle rotture a doppio filamento del DNA. Nelle cellule coltivate con inclusioni citoplasmatiche e in un modello murino è stato scoperto che l’enoxacina stimola la DDR e la riparazione potenziando l'attività enzimatica di DICER, ripristina una DDR efficiente e riduce l'accumulo di danni al DNA.