...canali del calcio

(immagine dal web)

 "Nuove intuizioni sulla segnalazione del dolore potrebbero portare a un trattamento migliore del dolore cronico

 Quando i segnali del dolore vengono trasmessi lungo il sistema nervoso, le proteine chiamate canali del calcio svolgono un ruolo chiave. I ricercatori dell'Università di Linköping, in Svezia, hanno ora individuato la posizione esatta di uno specifico canale del calcio, regolando con precisione la forza dei segnali del dolore. Questa conoscenza può essere utilizzata per sviluppare farmaci per il dolore cronico che siano più efficaci e abbiano meno effetti collaterali.

Le sensazioni del dolore e altre informazioni vengono principalmente condotte attraverso il nostro sistema nervoso come segnali elettrici. Tuttavia, nei momenti decisivi, queste informazioni vengono convertite in segnali biochimici, sotto forma di molecole specifiche. Per sviluppare futuri farmaci contro il dolore, i ricercatori devono comprendere i dettagli di ciò che accade a livello molecolare quando i segnali del dolore vengono convertiti da una forma all'altra.

Quando il segnale elettrico raggiunge la fine di una cellula nervosa, viene convertito in un segnale biochimico, sotto forma di calcio. A sua volta, un aumento del calcio innesca il rilascio di molecole di segnalazione chiamate neurotrasmettitori. Questo segnale biochimico viene ricevuto dalla cellula nervosa successiva, che converte il segnale di nuovo in elettricità. Lungo questa catena di trasferimento di informazioni nel sistema nervoso, una classe di proteine è di particolare interesse: i canali del calcio sensibili al voltaggio. Questi canali sono come macchine molecolari che rilevano segnali elettrici e poi si aprono per consentire al calcio di fluire nella cellula nervosa.

Nello studio attuale, i ricercatori della Linköping University si sono concentrati su uno specifico tipo di canale del calcio chiamato CaV2.2, che è coinvolto nella trasmissione dei segnali del dolore. Infatti, questi canali sono più attivi durante il dolore cronico. Sono localizzati specificamente nelle estremità delle cellule nervose sensoriali.

I farmaci che ne smorzano l'attività riducono la comunicazione dei segnali del dolore dalle cellule nervose sensoriali al cervello. Tali farmaci esistono, ma c'è un problema: un farmaco che blocca completamente CaV2.2 ha effetti collaterali così gravi che deve essere somministrato direttamente nel liquido spinale. I farmaci che riducono il numero di CaV2.2, come il gabapentin, non riducono il dolore cronico in modo molto efficiente. Un'altra classe di farmaci che sfruttano un meccanismo naturale per ridurre la capacità di CaV2.2 di rispondere alla segnalazione del dolore sono i farmaci oppioidi, come la morfina e l'eroina. Sebbene siano molto efficaci nel bloccare il dolore, creano anche dipendenza e possono causare una dipendenza devastante.
"I canali del calcio sono obiettivi farmacologici molto interessanti per il trattamento del dolore, ma le soluzioni odierne sono inadeguate", afferma Antonios Pantazis, professore associato presso il Dipartimento di scienze biomediche e cliniche dell'Università di Linköping, che ha guidato lo studio pubblicato sulla rivista Science Advances.

I ricercatori hanno studiato il meccanismo con cui gli oppioidi riducono l'attività del CaV2.2. È noto da tempo che gli oppioidi rilasciano molecole chiamate proteine G, che si legano direttamente ai canali del calcio e li rendono "riluttanti" ad aprirsi. Ma come avviene?

Nel canale del calcio ci sono quattro cosiddetti sensori di tensione che rilevano gli impulsi nervosi elettrici. Quando la tensione è sufficientemente alta, i sensori di tensione si muovono e aprono il canale, in modo che il calcio possa fluire attraverso. I ricercatori hanno utilizzato minuscole molecole che emettono luce per rilevare come questi sensori di tensione si muovono in risposta ai segnali elettrici. Hanno scoperto che le proteine G influenzano la funzione di specifici sensori di tensione, ma non di altri, rendendoli più "riluttanti" a rilevare segnali elettrici.

"La nostra scoperta indica una parte molto specifica del grande canale del calcio che i farmaci di nuova generazione possono prendere di mira per fornire sollievo dal dolore in modo simile agli oppioidi. Invece di bloccare completamente il canale del calcio, che è un metodo meno raffinato, i farmaci futuri possono essere progettati per mettere a punto l'attività del canale del calcio nella segnalazione del dolore", afferma Antonios Pantazis.

Si spera che i farmaci futuri progettati per influenzare il canale del calcio CaV2.2 possano avere un migliore effetto antidolorifico e meno effetti collaterali.

La ricerca è stata finanziata con il supporto della Knut and Alice Wallenberg Foundation attraverso il Wallenberg Centre for Molecular Medicine presso l'Università di Linköping, la Swedish Brain Foundation, lo Swedish Research Council, il National Institute of General Medical Sciences e il Lions Forskningsfond.

Fonte:
Università di Linköping
Riferimento della rivista:
Nilsson, M., et al. (2024). Regolazione voltaggio-dipendente della proteina G dei canali Ca V 2.2 (tipo N). Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.adp6665.

Traduzione di Filo di Speranza

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