Cuore-Immagine Credit Public Domain-
Un battito cardiaco è una serie attentamente coordinata di segnali elettrici guidati dai canali ionici del sodio, che dicono al cuore quando contrarsi e quando rilassarsi. Qualsiasi interruzione di questi segnali può portare a malattie cardiache come battito cardiaco irregolare o aritmia. Due ricercatori della Washington University di St. Louis hanno esaminato più da vicino questo processo a livello molecolare e hanno scoperto cosa potrebbe fornire nuove informazioni su diverse condizioni cardiache e su come sviluppare terapie migliori.
Jonathan Silva, Dennis & Barbara Kessler Career Development Associate Professor presso la McKelvey School of Engineering, e Jeanne Nerbonne, Alumni Endowed Professor of Molecular Biology & Pharmacology in Medicine and Developmental Biology presso la School of Medicine e i loro laboratori, hanno riscontrato effetti distinti delle proteine note come fattori di crescita dei fibroblasti intracellulari (iFGF), sulla regolazione della cinetica del gating del canale del sodio cardiaco.
I loro risultati sono stati pubblicati sul Journal of General Physiology il 21 marzo.
I fattori di crescita dei fibroblasti intracellulari sono piccole proteine note per legarsi ai canali del sodio e influenzare il modo in cui questi canali si aprono e si chiudono o “gate”. “Le proprietà di gating dei canali cardiaci del sodio influenzano il modo in cui lo stimolo elettromeccanico si propaga attraverso il cuore. Inoltre, i farmaci interagiscono in modo diverso con i canali del sodio in diversi stati di gating (cioè aperti e chiusi)”, ha detto Silva.
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Il team ha cercato di determinare come funziona un fattore di crescita dei fibroblasti intracellulari, iFGF12, in un cuore umano sano osservando come le iFGF modificano il canale del sodio a livello molecolare. Il laboratorio di Nerbonne ha generato un modello murino con iFGF12 per osservare come modula il canale del sodio nei miociti. Utilizzando metodi elettrofisiologici, i ricercatori hanno scoperto che iFGF12 modulava il canale in modo diverso rispetto all’iFGF comparabile nel cuore del topo e modificava le proprietà della corrente di sodio.
“Uno dei motivi per cui vogliamo definire in che modo gli iFGF e altre proteine accessorie del canale del sodio influenzano le proprietà del canale a livello molecolare è che sappiamo da lavori precedenti che i componenti proteici dei canali funzionali influenzano la farmacologia di questi canali”, ha affermato Nerbonne, che è anche il Direttore del Centro per la ricerca cardiovascolare. “Questi canali sono potenziali bersagli terapeutici per le persone con aritmie”.
Il laboratorio di Silva ha esaminato come l’iFGF influenza la funzione del canale attraverso metodi che hanno sviluppato per osservare i domini di rilevamento della tensione.
“Abbiamo osservato come queste subunità influenzano l’elettrofisiologia delle cellule native e questa è una parte entusiasmante della nostra collaborazione con il laboratorio di Nerbonne”, ha detto Silva. “Siamo stati in grado di determinare in che modo queste subunità cambiano il canale a livello molecolare per causare quegli effetti a livello cellulare”.
Andando avanti, il team prevede di dare un’occhiata più da vicino a come i diversi farmaci interagiscono con i canali del sodio che hanno diverse composizioni di iFGF.
