Identificate proteine che controllano la produzione del muco
Una possibile strada per la cura di malattie polmonari come la fibrosi cistica.
di elife 27-02-19
eLife pubblica i risultati di una nuova ricerca che descrive come le cellule del corpo producono mucina, l'ingrediente fondamentale del muco che protegge intestino e vie aeree da patogeni, tossine ed allergeni. Difetti nella secrezione di mucina sono già stati correlati a malattie al colon ed alle vie aeree, quali colite ulcerosa, asma e fibrosi cistica.

Lo studio è stato condotto al Centre for Genomic Regulation (CRG) di Barcellona, in collaborazione con la Pompeu Fabra University.

Le cellule producono mucina a ritmo costante, aumentando la produzione quando incontrano un elemento patogeno o allergenico. Sia il ritmo di produzione regolare che l'incremento accelerato sono controllati dal calcio.
Gerard Cantero-Recasens e Vivek Malhotra del CRG hanno deciso di scoprire come le cellule arrivino a produrre la corretta quantità e qualità di mucina.
Secondo i loro dati, due proteine chiamate TRPM4 e NCX collaborano al controllo della secrezione di mucina dia nelle cellule sane che in cellule di pazienti affetti da fibrosi cistica.
Una terza proteina, chiamata KchIP3, registra i livelli di calcio nelle cellule sane per rilasciare la mucina, un dato fondamentale per il mantenimento del corretto spessore del muco.

Ciò significa che le cellule sono in grado di controllare quanta mucina producono a seconda delle necessità cellulari rilevate.
Lo studio è partito da un'analisi del genoma che ha permesso l'identificazione di 25 proteine coinvolte nella secrezione di mucina. Un gruppo di queste proteine, sito sulla superficie delle cellule, controlla l'ingresso del calcio, responsabile dell'eventuale accelerazione nella produzione di mucina. La proteina KChIP3, il sensore del calcio, è stata scoperta all'interno delle cellule che controllano la secrezione di mucina, fondamentale al mantenimento dello spessore dello strato del muco.

La perdita di questa proteina, capace di rilevare i livelli del calcio, provoca un rilascio massiccio e incontrollato di mucina. I topi privi di KChIP3 erano caratterizzati da strati di muco molto più spessi rispetto ad altri. Il processo utilizzato dalle cellule per la produzione ed il controllo della mucina si è rivelato il medesimo sia nel colon che nelle vie aeree. Un farmaco che trattasse le molecole responsabili della produzione di mucina potrebbe quindi avere effetto sia su malattie del colon che patologie come asma o fibrosi cistica.

Vivek Malhotra e colleghi stanno ora verificando la possibilità che la mucina e le proteine coinvolte nella sua produzione possano essere geneticamente alterate in pazienti affetti da malattie correlate alla produzione di muco. Stanno anche cercando possibili processi chimici che possano agire sulle funzioni controllate dalle proteine interessate alla produzione di mucina.