SCOPERTA UNA FUNZIONE DI SEGNALAZIONE DEI CANALI IONICI EAG

 

 

I canali ionici dipendenti dal voltaggio mantengono il potenziale di riposo delle membrane e generano il potenziale d’azione regolando i flussi ionici. Una ricerca condotta da Hegle e collaboratori dimostra che i canali del K+ EAG (ether-à-go-go) regolano una via di segnalazione intracellulare mediante un meccanismo indipendente dal flusso ionico (A voltage-driven switch for ion independent signalling by ether-à-go-go K+ channels. Proc. Acad. Sci. USA 103, 2886-2891, 2006).

Stabilita l’indipendenza di questa regolazione dal ruolo svolto dai canali EAG nell’equilibrio ionico, i ricercatori hanno svolto una sperimentazione volta ad individuare la via di segnalazione interessata.

L’attenzione è stata rivolta a MAP-chinasi quali p38 e ERK1/2, per il loro importante ruolo nella trasduzione dei segnali dalla superficie cellulare al nucleo e nella proliferazione di vari tipi di cellule. Infatti, due inibitori della p38 MAP-chinasi si sono rivelati in grado di bloccare la proliferazione indotta dai canali EAG. Questo effetto non si aveva con un inibitore di ERK1/2.

Una conferma della partecipazione di p38 alla proliferazione indotta dai canali EAG è venuta dal rilievo che, nelle cellule che esprimevano questi canali, la concentrazione di p38 fosforilata, ossia attivata, era raddoppiata.

Sebbene la segnalazione di EAG sia indipendente dal flusso ionico, i ricercatori hanno rilevato che un aumento della concentrazione di K+ extracellulare, ad un livello tale da provocare la depolarizzazione della membrana, inibiva la proliferazione indotta da EAG.

Come spiegare questo dato?

In tutti i canali ionici dipendenti dal voltaggio esiste un tratto ad elica che attraversa tutta la membrana e il cui ruolo fisiologico consiste nel rilevare il voltaggio e trasferirlo al poro. A questa elica si dà il nome di sensore di voltaggio. La depolarizzazione induce un lieve spostamento -uno shift- di questo sensore, per cui gli autori hanno ipotizzato che la sua posizione sia importante per la segnalazione mediata dai canali EAG.

Per testare questa ipotesi sono state combinate mutazioni producenti modificazioni iperpolarizzanti nell’attivazione dipendente dal voltaggio, con una mutazione che eliminava la conduzione: i canali EAG non-conducenti e prevalentemente aperti sono risultati incapaci di indurre proliferazione. Invece, i canali EAG conducenti e prevalentemente aperti inducevano proliferazione simile a quella dei canali normali, per effetto del feed-back negativo di conduzione sulla conformazione del canale.

Questi risultati consentono di ipotizzare che la conformazione sensibile al voltaggio di questi canali, potrebbe agire da interruttore per la funzione di segnalazione.

In passato è stata descritta una simile doppia funzione per i canali del Ca, ma è la prima volta che viene dimostrata per i canali del K+ una doppia valenza in grado di influenzare l’attività dei messaggeri intracellulari indipendentemente dal flusso ionico.

Ulteriori studi sui neuroni in vivo potrebbero fornire dati rilevanti per la comprensione di processi cellulari legati alle funzioni cognitive umane, vista l’importanza delle MAP-chinasi nella plasticità sinaptica e nell’apprendimento.

 

L’autrice della nota ringrazia Giuseppe Perrella con il quale ha discusso l’argomento trattato ed Isabella Floriani per la correzione della bozza.

 

Nicole Cardon

BM&L-Maggio 2006

www.brainmindlife.org