Un'analisi del veleno di ragno
Il morso del ragno violino del genere Loxosceles causa nei mammiferi diverse manifestazioni cliniche, tra cui in particolare degenerazione necrotica cutanea, disturbi ematologici e insufficienza renale. Il veleno dei ragni loxosceles presenta contemporaneamente un componente tossico e una rara attività enzimatica, denominata sfingomielinasi D (SMD). La SMD catalizza la conversione della sfingomielina (SM, costituente della membrana cellulare) in ceramide-1-fosfato (Cer-1-P), coinvolto in varie vie di trasduzione del segnale. Anche se la SM è abbondantemente presente nell'epitelio vascolare e nei globuli rossi, le concentrazioni del Cer-1-P prodotto sono bassissime. Al momento, si è compreso solo parzialmente il meccanismo preciso dell'azione del veleno. Nel tentativo di descriverlo, il progetto Enzymembrane ("The study of membrane phenomena caused by sphingomyelinase D from spider venoms") finanziato dall'UE ha lavorato sugli effetti della SMD sulle membrane cellulari. Più in particolare, gli scienziati del progetto hanno indagato sulla struttura e la dinamica delle membrane del modello contenenti SM e Cer-1-P, utilizzando membrane artificiali a doppio strato lipidico sotto forma di vescicole giganti unilamellari (GUS). Per esaminare gli aspetti biochimici e biofisici dell'azione enzimatica, è stata impiegata la microscopia a scansione laser a fluorescenza confocale (LSCFM), visualizzando direttamente molecole SM con etichette fluorescenti. L'analisi delle membrane GUV del modello contenenti SM hanno mostrato alterazioni nella morfologia della membrana cellulare associate all'azione della SMD. Le membrane dei globuli rossi hanno mostrato eventi di fusione aggiuntivi. Nel complesso, i risultati del progetto Enzymembrane hanno generato nuove informazioni sull'attività del veleno del ragno sulle membrane cellulari, svelando il meccanismo della sua tossicità. L'approccio combinatoriale potrebbe essere adottato per esplorare le interazioni tra enzima e membrana in altri sistemi cellulari.
