La regolazione del sistema endocannabinoide
Situati nella membrana cellulare, i recettori cannabinoidi (CB1 e CB2) sono coinvolti in molti processi fisiologici. Questi recettori sono attivabili dagli endocannabinoidi (prodotti dal corpo) e da cannabinoidi di origine vegetale o sintetica. Il sistema endocannabinoide può essere regolato da vari percorsi, uno dei quali include la proteina beta-arrestina, che smorza la risposta cellulare a una varietà di stimoli. Il progetto CB1R ARRESTIN (Contribution of beta-arrestin-dependent receptor signaling to the physiological regulation of the endocannabinoid system), finanziato dall’UE, ha studiato due mutanti del recettore CB2. Una mutazione risulta sovrarappresentata nei pazienti affetti da depressione maggiore, alcolismo e disturbi autoimmuni, mentre l’altra è associata al disturbo bipolare. Lo studio in vitro dei due recettori mutanti CB2 per chiarire il legame con la beta-arrestina ha rivelato differenze significative rispetto ai recettori di tipo selvatico. Dopo aver verificato la specificità del legame, i ricercatori hanno sovraespresso il recettori CB2 in una linea cellulare e hanno isolato le proteine candidate interagenti. La spettrometria di massa ha identificato i partner interagenti del CB2 di tipo selvatico e i recettori mutanti. Sono state identificate oltre 2 000 proteine interagenti che legano il CB2, con qualche dozzina di differenze tra mutanti. La ricerca CB1R ARRESTIN ha poi analizzato le funzioni di alcune delle suddette proteine. In un modello della malattia di Parkinson, i ricercatori hanno studiato se un agonista inverso del CB2 potesse migliorare il movimento o inibire la discinesia, cioè il movimento involontario dei muscoli. Ricerche recenti hanno mostrato che gli agonisti del CB2 inibiscono la locomozione indotta da cocaina. Dai risultati emerge che la beta-arrestina impedisce le azioni del recettore CB2, responsabili di una maggiore discinesia durante il trattamento cronico con L-DOPA. Ulteriori approfondimenti dei meccanismi molecolari coinvolti potrebbero portare alla scoperta di nuove terapie per la discinesia, uno degli effetti collaterali più gravi della terapia basata su L-DOPA. Per le future attività di ricerca, i membri del progetto hanno sviluppato un costrutto di virus adeno-associato (AAV) modificato ma sicuro e un modello di topo transgenico NES-BirA. Grazie alla diversione delle proteine nel citoplasma, sarà possibile studiare i singoli proteomi dei neuroni che esprimono i recettori della dopamina, D2 o D1, nello striato dei topi. La comprensione dei profili di espressione proteica delle specifiche cellule consentirebbe di far luce su molti sistemi potenzialmente utili per la scoperta di nuove opzioni terapeutiche. Il team ha presentato richiesta di approvazione di un protocollo sperimentale animale per gli studi in vivo.
Parole chiave
Sistema endocannabinoide, beta-arrestina, recettore CB2, neuroni che esprimono il recettore dopamina, virus adeno-associati, NES-BirA
