Su Nature Communications

Come ripristinare lo smaltimento dei rifiuti cellulari

Un ruolo chiave è svolto dai canali del calcio presenti nella membrana dei lisosomi, canali che peraltro sono radialmente differenti da quelli, ben noti, della membrana cellulare

Proprio come per le città i servizi di smaltimento e riciclaggio dei rifiuti sono un servizio essenziale, il cui mancato o insufficiente funzionamento determina gravi stati patologici. Nella cellula al centro di questo sistema di smaltimento ci sono i lisosomi, il cui funzionamento non era però finora stato chiarito nei suoi dettagli biomolecolari.

A colmare la lacuna viene ora uno studio condotto da ricercatori dell'Università del Michigan pubblicato sulla rivista Nature Communications. La ricerca ha mostrato che un ruolo chiave è svolto dai canali del calcio presenti nella membrana degli organelli, che sono peraltro differenti da quelli, ben studiati e noti, presenti nella membrana cellulare.

Sfruttando la tecnica del patch clamp, i ricercatori hanno potuto determinare che a fungere da canale del calcio nei lisosomi è una proteina chiamata TRPML1 e che il segnale che la attiva è trasportato da un lipide noto come PI(3,5)P2. La proteina TRPML1 è nota perché una mutazione nel suo gene è all'origine della mucolipidosi di tipo IV (ML4), una malattia genetica che provoca ritardo mentale, problemi alla visione e ridotte capacità motorie. Anche le alterazioni che coinvolgono gli enzimi che producono il lipide PI(3,5) P2 sono noti per essere presenti in diverse malattie neuro-degenerative, come la sclerosi laterale amiotrofica e la malattia di Charcot-Marie-Tooth.

"Se immaginiamo il traffico attraverso la membrana come un'automobile, mentre le altre proteine di canale si trovano sul sedile del passeggero, TRPML1 è sul sedile del guidatore", ha illustrato Haoxing Xu, ch eha diretto la ricerca, sottolineando che questa circostanza ha conseguenze importanti, dato che suggerisce la possibilità di manipolare l'attività dei canali usando attivatori o inibitori dell'attività di membrana in modo da ripristinare il funzionamento del sistema.

"Se si riesce ad attivare il canale, è possibile superare i difetti nel traffico attraverso la membrana provocati dalla mutazione che è all'origine della malattia". Fortunatamente, sono già disponibili piccole molecole che sono in grado di stimolare l'attività dei canali TRPML1", ha detto Xu. (gg)