Il crosstalk molecolare durante lo sviluppo del cuore
Gli ioni calcio (Ca2+) svolgono un ruolo fondamentale nella biologia cardiaca, dall’associazione tra eccitazione e contrazione, alla regolazione della secrezione ormonale e dell’espressione genica. Chiarire l’interazione tra le principali vie di segnalazione e i segnali elettrochimici durante l’embriogenesi è di fondamentale importanza per distinguere tra uno sviluppo del cuore normale e uno patologico. Il progetto WNT/CALCIUM IN HEART, finanziato dall’UE, è stato incentrato sulla principale via di segnalazione morfogenetica Wnt e sul crosstalk con la segnalazione Ca2+, durante lo sviluppo. Il lavoro precedente aveva dimostrato che la segnalazione non canonica Wnt11 produce un accoppiamento elettrico intercellulare nell’epitelio del miocardio, attraverso la conduttanza al Ca2+ della transmembrana. Il lavoro del progetto WNT/CALCIUM IN HEART si è focalizzato sui meccanismi molecolari fondamentali che governano l’attenuazione del canale Ca2+ di tipo L tramite Wnt11, per tessuti eccitabili e non-eccitabili. Per studiare il modo in cui la segnalazione Wnt11 regola il canale Ca2+ di tipo L con risoluzione subcellulare, i ricercatori hanno impiegato dei saggi cellulari ed eseguito esperimenti immunologici e biochimici. I risultati hanno dimostrato che la segnalazione Wnt11 non altera il canale Ca2+ di tipo L a livello trascrizionale, né la sua localizzazione o abbondanza. È stato scoperto che la segnalazione Wnt11 previene la fosforilazione del canale Ca2+ di tipo L e regola la conduttanza tramite proteina chinasi A, attraverso una nuova proteina di ancoraggio della chinasi A. Un lavoro simile è stato eseguito nelle cellule endoteliali al fine di determinare i flussi di calcio nelle cellule non eccitabili. Gli scienziati hanno scoperto che i flussi di Ca2+ che passano attraverso il canale Ca2+ di tipo L sono implicati nella modulazione della motilità relativa alle cellule endoteliali. Inoltre, le diverse concentrazioni di calcio inter e intracellulare sono fondamentali per una corretta angiogenesi. Presi insieme, i risultati del progetto dimostrano che, le molecole che controllano gli eventi cellulari sottostanti alla morfogenesi cardiaca, regolano anche il grado di accoppiamento elettrico intercellulare, contribuendo attivamente alla modellazione della funzione cardiac. Ciò sottolinea ulteriormente l’associazione tra forma degli organi e relativa funzione, e svela importanti processi dello sviluppo, i quali portano alla corretta formazione dei tessuti. Dal punto di vista clinico, questa conoscenza può servire come base per comprendere la fisiopatologia di malattie cardiovascolari comuni.
Parole chiave
Sviluppo del cuore, calcio, WNT/CALCIUM IN HEART, vie di segnalazione Wnt, canale Ca2+ di tipo L
