Le potenzialità tecnologiche dei canali ionici
I canali ionici ad apertura ligando-dipendente (ligand-gated ion channels, LGIC) sono recettori specializzati che, reagendo a determinati stimoli, formano un poro di transmembrana e consentono la migrazione di ioni tra spazio extracellulare e intracellulare. La ricerca svolta nel corso degli anni ha permesso di caratterizzare estesamente la funzione dei LGIC, specialmente nella trasduzione del segnale neurale. Esistono invece limitate informazioni su grandi famiglie di LGIC microbici (m-LGIC) da un punto di vista genetico e funzionale. Per sfruttare le potenzialità tecnologiche dei m-LGIC, il progetto MIC-SN (Microbial ion channels for synthetic neurobiology), finanziato dall’UE, ha eseguito una caratterizzazione sistematica della loro diversità, con l’obiettivo a lungo termine di utilizzarli come strumenti biotecnologici per controllare i segnali biologici oppure come bersagli di nuovi agenti antimicrobici. Da una prospettiva biotecnologica, i m-LGIC si sono dimostrati inadatti all’uso nelle cellule di mammifero. Tuttavia, i ricercatori sono riusciti a ottenere l’espressione funzionale di LGIC della pianta di Arabidopsis thaliana in cellule umane. Il recettore ha evidenziato tutte le proprietà desiderabili per permettere il controllo delle cellule nervose dei mammiferi con biomolecole ortogonali. Poiché la trasduzione del segnale LGIC aberrante di cellule nervose può determinare disfunzioni importanti, la manipolazione ortogonale di segnali elettrici neuronali potrebbe essere utilizzata per trattare malattie neurologiche come l’epilessia. Inoltre, i LGIC potrebbero dischiudere orizzonti legati a nuovi agenti capaci di puntare contro microbi pericolosi per la salute e l’agricoltura.
Parole chiave
Canali ionici ad apertura ligando-dipendente, trasduzione del segnale neurale, biotecnologia, agenti antimicrobici, Arabidopsis thaliana, epilessia
