Identificare la causa della sovrapproduzione di muco nelle malattie delle vie aeree

È possibile contrastare la produzione inappropriata di muco nei pazienti con asma e broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), secondo uno studio pubblicato sulla rivista eLife.

I ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno costruito sulla scoperta di CLCA1 – una proteina identificata circa 20 anni fa-che è un noto associato alla sovrapproduzione di muco. Si ritiene che un’altra proteina chiamata TMEM16A, scoperta nei mammiferi negli ultimi dieci anni, allinei le cellule nelle vie aeree. Ma troppo TMEM16A, simile ad alti livelli di CLCA1, può causare la sovrapproduzione di muco che si osserva nelle malattie delle vie aeree.

“Originariamente, CLCA1 è stato erroneamente identificato come un canale di cloruro”, ha spiegato l’autore senior dello studio Thomas J. Brett, PhD in un comunicato stampa. “Quando le cellule esprimono CLCA1, producono correnti di cloruro. Ma quando siamo diventati più bravi a comprendere le strutture dimensionali 3 delle proteine, i ricercatori nel campo hanno iniziato a rendersi conto che le proteine CLCA non potevano essere canali. Quindi è nata la domanda, come attivano queste correnti se non sono canali?”

I ricercatori sono stati in grado di dimostrare il legame tra TMEM16A e CLCA1 e dimostrare che l’aumento di CLCA1 aumenta il numero di canali TMEM16A presenti nelle cellule vicine. I ricercatori ritengono che il loro studio sia importante perché può aprire la strada a ulteriori indagini sulle famiglie più grandi di queste 2 proteine. Ci possono essere più interazioni tra le famiglie più grandi di queste 2 proteine che potrebbero espandere le implicazioni ad altri disturbi come il cancro e le malattie cardiovascolari.

“Non pensiamo che CLCA1 apra effettivamente il canale”, ha detto Brett. “In effetti, il canale può funzionare senza CLCA1. Pensiamo che semplicemente mantiene il canale sulla superficie delle cellule per un periodo di tempo più lungo. Il motivo per cui ottieni più corrente è che hai più canali lì. Stai solo accumulando più buchi per far passare gli ioni. Questa è una scoperta unica. Non conosciamo altri esempi di questo tipo di interazione tra una proteina e un canale.”

I canali TMEM16 e le proteine CLCA sono stati collegati in precedenti ricerche a tumori al seno che possono diffondersi ai polmoni e in alcuni disturbi cardiovascolari come ritmi cardiaci irregolari e insufficienza cardiaca. Gli autori ritengono che il loro studio possa avere un impatto significativo su questa sfera di ricerca.

“Il nuovo studio pone le basi per lo sviluppo di trattamenti per malattie come asma, BPCO, fibrosi cistica e persino alcuni tumori”, ha continuato Brett. “Risolve anche un mistero di 20 anni sul ruolo di una proteina che è stata a lungo associata a queste malattie.”

In futuro, gli autori vogliono continuare a studiare queste interazioni e indagare se l’espressione crescente o decrescente della proteina o del canale ha un’influenza sulle correnti. Vogliono inoltre esaminare quale impatto possono avere questi cambiamenti in varie malattie delle vie aeree.

” In condizioni che portano a troppo muco, potremmo essere interessati a progettare modi per bloccare queste correnti o ridurle”, ha concluso Brett. “Il rovescio della medaglia, queste correnti di canale possono essere in grado di compensare il difetto genetico nella fibrosi cistica, che causa il muco troppo spesso e appiccicoso. In questo caso, potremmo essere interessati ad attivarli o a componerli.”

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