RICERCA ITALIANA     

Studio dei mosaici recettoriali a livello dei gangli della base: implicazioni fisiopatologiche e terapeutiche

Università degli Studi di Brescia

Abstract

Nel sistema nervoso centrale i recettori accoppiati alle proteine G (GPCR) sono componenti essenziali della neurotrasmissione, regolano molte funzioni fisiologiche e sono coinvolti in diverse condizioni patologiche. I GPCR sono inoltre il bersaglio di numerose classi di farmaci attualmente in uso e sono un campo di estremo interesse per lo sviluppo di nuovi farmaci.
La visione più moderna dell’organizzazione dei GPCR implica che essi non lavorino come entità monomeriche, ma facciano parte di mosaici proteici complessi in cui la loro attività è modulata dall’interazione diretta con altri recettori, con proteine accessorie e con modulatori allosterici. Questo implica che le proprietà farmacologiche e funzionali dei GPCR dipendano dalla composizione del mosaico in cui si trovano e possano essere modulate diversamente in condizioni fisiologiche e patologiche. E’ quindi di interesse primario definire i meccanismi coinvolti nella formazione dei mosaici recettoriali, la loro localizzazione subcellulare, le caratteristiche spaziali e temporali del loro traffico cellulare, le conseguenze funzionali della loro attivazione e le loro alterazioni in condizioni patologiche.
Lo striato è la struttura centrale coinvolta nel controllo dell’attività motoria ed è collegata agli altri nuclei dei gangli della base da due principali efferenze neuronali, le cosiddette vie diretta e indiretta, la cui attività è regolata da dopamina, glutammato e adenosina tramite l’attivazione di aggregati recettoriali, specifici per ciascuna popolazione neuronale. L’obiettivo di questo progetto di ricerca è quindi di studiare in dettaglio alcuni complessi recettoriali cruciali per il controllo dell’attività dei neuroni efferenti dello striato in condizioni fisiologiche e in modelli sperimentali di malattia di Parkinson. In particolare questo studio si propone di definire le caratteristiche molecolari e funzionali del mosaico recettoriale costitituito dai recettori adenosinico A2A, dopaminergico D2 e glutamatergico mGluR5 (A2A/D2/mGluR5), coinvolto in modo specifico nel controllo dell’attività della via indiretta, di studiare le interazioni tra i recettori dopaminergici D1 e D3 e di esplorare la possibilità che questi possano formare un mosaico recettoriale con il recettore ionotropico per il glutammato NMDA (D1/D3/NMDA), coinvolto nel controllo dell’attività della via diretta. In particolare si definiranno le modalità di interazione recettore-recettore nei mosaici D1/D3/NMDA e A2A/D2/mGluR5, la localizzazione cellulare, la funzionalità e i processi di traffico cellulare di questi complessi sia in modelli di cellule transfettate, che in vivo in diverse condizioni, inclusi modelli sperimentali di malattia di Parkinson e di discinesie da L-DOPA.
La ricerca sarà condotta da due Unità Operative, fortemente integrate, ciascuna con esperienza pluriennale nello studio dei recettori dopaminergici e delle interazioni recettore-recettore e con competenze tecniche diverse e complementari. I risultati delle due Unità verranno integrati per definire un modello aggiornato di mosaico recettoriale. L’attività dei gangli della base è determinata dall’azione coordinata delle due vie efferenti dello striato e i risultati di questo studio permetteranno di avere una visione integrata della regolazione della funzionalità di queste vie neuronali in condizioni fisiologiche e patologiche e forniranno nuove conoscenze sulla funzione delle reti molecolari nei gangli della base. Permetteranno, inoltre, di individuare meccanismi molecolari di rilevanza patogenetica ancora sconosciuti e di proporre nuovi bersagli terapeutici. E’ prevedibile che questo progetto porterà un contributo significativo alla ricerca nel campo dei GPCR. <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Maria Cristina Missale Università degli Studi di BRESCIA

Obiettivo del Programma di Ricerca

Razionale
I recettori accoppiati alle proteine G (GPCR) rappresentano la famiglia più numerosa di recettori di membrana, sono il bersaglio di numerose classi di farmaci e sono un campo di estremo interesse per lo sviluppo di nuovi farmaci. Tuttavia il disegno di nuove molecole richiede un approfondimento dei meccanismi coinvolti nella funzione dei GPCR. La visione più moderna dell’organizzazione di questi recettori implica che essi facciano parte di mosaici proteici complessi in cui la loro attività è modulata dall’interazione diretta con altri recettori e con proteine accessorie. Questo implica che le proprietà farmacologiche e funzionali dei GPCR dipendano dalla composizione del mosaico in cui sono inseriti e possano essere modulate in modo specifico in condizioni fisiologiche o patologiche. E’ quindi di interesse primario definire i meccanismi coinvolti nella formazione dei mosaici recettoriali, la loro localizzazione subcellulare, le loro caratteristiche funzionali e di traffico cellulare, e le alterazioni della loro composizione e delle loro proprietà in condizioni patologiche.

Obiettivo principale
L’obiettivo principale di questo progetto di ricerca è di studiare in dettaglio alcuni aspetti molecolari e funzionali di mosaici recettoriali coinvolti nel controllo dell’attività dei gangli della base, in condizioni fisiologiche e in modelli sperimentali di malattia di Parkinson. Lo striato è la struttura centrale dei gangli della base ed è collegata agli altri nuclei questo sistema da due principali vie efferenti, le cosiddette via diretta e indiretta, la cui attività è regolata da dopamina, glutammato e adenosina tramite l’attivazione di aggregati recettoriali specifici.
Questo progetto si focalizzerà quindi sullo studio della modulazione dell’efficacia della trasmissione dopaminergica, a livello dei neuroni della via indiretta, mediata dal mosaico costituito dai recettori adenosinico A2A, glutammatergico mGluR5 e dopaminergico D2 (A2A/D2/mGluR5) e sullo studio delle interazioni tra recettori dopaminergici D1 e D3 e della possibilità che questi possano formare un mosaico con il recettore glutamatergico NMDA (D1/D3/NMDA), coinvolto nel controllo dell’attività della via diretta, in condizione fisiologiche e patologiche. L’attività dei gangli della base è determinata dall’azione coordinata delle vie efferenti dello striato e l’approccio proposto in questo studio permetterà di avere una visione integrata della regolazione dell’attività di queste vie neuronali in condizioni fisiologiche e patologiche.

Obiettivi specifici
Gli obiettivi specifici di questo progetto sono:
1. Definire le modalità di interazione tra i recettori A2A, D2 e mGluR5
2. Definire alcuni aspetti funzionali del mosaico recettoriale A2A/D2/mGluR5 sia in cellule transfetatte che in modelli sperimentali in vivo di malattia di Parkinson e di discinesie da L-DOPA
3. Definire la localizzazione in microdomini specializzati della membrana cellulare, quali i lipid rafts e le caveolae, dei mosaici recettoriali A2A/D2/mGluR5
4. Definire e caratterizzare i meccanismi di internalizzazione del mosaico A2A/D2/mGluR5
5. Determinare gli effetti dell’omocisteina, un modulatore allosterico del recettore D2 (Agnati, osservazioni preliminari), sulle proprietà del complesso A2A/D2/mGluR5
6. Caratterizzare i meccanismi di interazione tra recettori D1 e D3 in cellule transfettate
7. Definire il profilo farmacologico e i meccanismi di trasduzione del segnale attivati dall’eterodimero D1/D3
8. Definire e caratterizzare i meccanismi di internalizzazione del complesso D1/D3
9. Definire la localizzazione neuronale e le caratteristiche (trasduzione del segnale e trafficking) del complesso D1/D3 nei modelli sperimentali di malattia di Parkinson e di discinesie da L-DOPA.
10. Definire le modalità di interazione tra i recettori D1, D3 e NMDA nei modelli sperimentali di malattia di Parkinson e di discinesie e in sistemi di cellule transfettate.
11. Costruire un modello matematico mirato a simulare alcuni aspetti dell’elaborazione dell’informazione nei mosaici recettoriali.
12. Dare una definizione operazionale di recettore “nodale di riferimento del mosaico” (hub receptor), per r definire, nell’ambito di mosaici recettoriali, quale recettore ha questo ruolo.

Caratterizzare questi aspetti approfondirà le nostre conoscenze sulla funzione delle reti molecolari nei gangli della base e permetterà di individuare meccanismi molecolari di rilevanza patogenetica ancora sconosciuti e di proporre nuovi bersagli terapeutici.

Rilevanza internazionale delle unità operative
Il progetto coinvolge due unità di ricerca, ciascuna con esperienza consolidata nello studio dei recettori dopaminergici e delle interazioni recettore-recettore. I due coordinatori hanno un rilevante peso scientifico a livello internazionale. Entrambe le unità possono avvalersi di consolidate collaborazioni internazionali che aggiungono valore al progetto. L’unità di Modena collabora con gruppi leader nello studio della eterodimerizzazione recettoriale, quali K. Fuxe del Karolinska Institutet di Stoccolma, R. Franco dell’Università di Barcelona, e S. Watson della University of Michigan. Il gruppo di Brescia interagisce con il gruppo di M.G. Caron della Duke University di Durham, leader nello studio dei meccanismi di desensitizzazione recettoriale.

Azione concertata e valore aggiunto del progetto
A prima vista i due progetti individuali potrebbero apparire disgiunti uno dall’altro perché ciascuna unità indirizza la propria ricerca su uno specifico mosaico recettoriale. Tuttavia è importante mettere in evidenza alcuni aspetti di convergenza e di integrazione tra i due gruppi che aggiungono valore al progetto. 1. Lo studio di complessi recettoriali diversi può permettere di definire alcune regole generali per i meccanismi di interazione, la localizzazione e il traffico cellulare dei mosaici recettoriali. In questo contesto va sottolineato il valore della messa a punto di un modello matematico mirato a simulare alcuni aspetti dell’elaborazione dell’informazione nel mosaico recettoriale e la definizione operazionale di “recettore nodale del mosaico” (hub receptor) che, sviluppata per il complesso A2A/D2/mGluR5, potrà essere applicata anche al complesso D1/D3/NMDA e ad altri mosaici recettoriali per definire quale recettore del mosaico gioca questo ruolo. 2. Lo studio di due mosaici recettoriali, uno che gioca un ruolo chiave nel controllo dell’attività della via striatale efferente diretta, e l’altro di quella indiretta, permette di sviluppare una conoscenza unitaria e profondamente integrata della modulazione dell’efficacia della trasmissione dopaminergica a livello dei gangli della base sia in condizioni fisiologiche che in condizioni di deplezione dopaminergica o in seguito a somministrazione di farmaci; a questo proposito è importante sottolineare che i due gruppi utilizzeranno lo stesso modello sperimentale di malattia di Parkinson e di discinesie da L-DOPA nel ratto. 3. E’ importante sottolineare che ciascuna unità può ottenere risultati concettualmente utili per l’altra e che si metterà in atto un continuo scambio di idee, metodiche e reagenti. Inoltre, alcuni aspetti di questo studio richiederanno una stretta collaborazione dei due gruppi. In particolare, il gruppo di Modena ha sviluppato un nuovo metodo di analisi dell’immagine per identificare i siti cellulari in cui due fluorocromi co-localizzati presentano il più alto grado di associazione e questo approccio verrà utilizzato da entrambe le unità di ricerca per approfondire la co-localizzazione dei diversi recettori studiati e il traffico cellulare dei complessi recettoriali. L’unità di Brescia ha sviluppato la metodologia della BRET per studiare le interazioni proteina-proteina e questo approccio potrà essere utilizzato da entrambe le unità per approfondire i meccanismi di interazione tra recettori e tra recettori e proteine accessorie nei mosaici recettoriali. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Il concetto innovativo di mosaico recettoriale.
I recettori accoppiati alle proteine G (GPCR) rappresentano la famiglia più numerosa di recettori di membrana coinvolti nella determinazione dei segnali intracellulari. Nel sistema nervoso centrale questi recettori sono componenti essenziali della neurotrasmissione, regolano molte funzioni fisiologiche e sono coinvolti in diverse condizioni patologiche e rappresentano, quindi, un bersaglio molecolare di estremo interesse per lo sviluppo di farmaci.
Classicamente i GPCR sono considerati entità monomeriche la cui stimolazione coinvolge l’attivazione sequenziale delle proteine G e di specifici effettori intracellulari. Tuttavia, i dati accumulati negli ultimi dieci anni rendono questo modello troppo semplicistico per spiegare la flessibilità funzionale di questi recettori. La visione più moderna della organizzazione dei GPCR implica infatti che questi recettori facciano parte di complessi molecolari altamente organizzati dove diverse proteine concorrono a modularne in modo preciso e accurato l’attività (1, 2). Il modello classico della organizzazione monomerica di questi recettori è stato quindi rivoluzionato dal concetto emergente di oligomerizzazione recettoriale. Nel 1985 i gruppi di Agnati e Fuxe avevano per la prima volta proposto che i GPCR potessero interagire direttamente tra loro a livello della membrana plasmatica e che questa interazione potesse modulare sia l’affinità di legame che la trasduzione del segnale, rappresentando quindi un nuovo meccanismo di intergazione del segnale a livello sinaptico (3, 4).
Questo concetto è oggi confermato da numerose di evidenze dirette, di natura biochimica, biofisica e funzionale, che indicano come la capacità di formare complessi eteromerici, sia con membri della stessa famiglia che con recettori strutturalmente e funzionalmente divergenti come i canali ionici, sia una proprietà generale dei GPCR (2, 5). Nella formazione degli eterodimeri recettoriali, che può essere costitutiva o dipendente dagli agonisti, sono coinvolti due tipi di interazione diretta, scambio di domini e contatto tra domini, che possono permettere interazioni multiple. Dal punto di vista funzionale, l’aspetto più rilevante della eteromerizzazione dei GPCR è che i complessi recettoriali eteromerici hanno proprietà farmacologiche, di trasduzione del segnale e di traffico cellulare diverse da quelle dei singoli recettori che li costituiscono (1, 2, 5, 6). La formazione degli eterodimeri, permettendo diverse possibilità di combinazione, mette così in evidenza un livello inaspettato di diversità all’interno della famiglia dei GPCR e fornisce un nuovo strumento sia per spiegare come i segnali possono essere integrati a livello della membrana che per sviluppare nuovi approcci farmacologici.
Si deve inoltre considerare che l’eterodimero è solo un tipo di complesso recettoriale e che sono possibili anche complessi eteromerici di ordine superiore che includono più recettori e proteine accessorie. Questi complessi sono stati definiti da Agnati et al. (2) mosaici recettoriali e lavorano come unità funzionali macromolecolari localizzate in microdomini specifici della membrana plasmatica. Poiché il mosaico può attivare meccanismi specifici di trasduzione del segnale, l’attivazione di un recettore può generare risposte diverse a seconda della natura del mosaico in cui è inserito. E’ quindi evidente che neuroni diversi, o lo stesso neurone in diverse condizioni, e cioè fisiologiche o patologiche, potrebbe generare segnali diversi in seguito alla stimolazione di un determinato recettore, poichè la composizione del mosaico dipende dall’entità della neurotrasmissione e dal corredo proteico di quel neurone. Questo implica che le proprietà farmacologiche e i segnali attivati dai GPCR dipendono dalla composizione del mosaico recettoriale in cui essi si trovano e possono essere diversamente modulate in condizioni fisiologiche o patologiche. E’ quindi di estremo interesse definire i meccanismi coinvolti nella formazione dei mosaici recettoriali, le caratteristiche spaziali e temporali del loro traffico cellulare, le conseguenze funzionali della loro attivazione e le alterazioni della loro composizione e delle loro proprietà in condizioni patologiche.

Mosaici recettoriali nei gangli della base: implicazioni per la malattia di Parkinson.
Lo striato è la struttura principale dei gangli della base e controlla diverse funzioni fisiologiche, dalla pianificazione ed esecuzione dell’attività motoria, ai meccanismi di gratificazione e rinforzo e alla memoria procedurale (7). Il circuito intrastriatale fondamentale è rappresentato da neuroni GABAergici che rappresentano più del 90% di tutti i neuroni dello striato. Essi danno origine alle due maggiori vie striatali efferenti, le cosiddette via diretta e indiretta, che collegano lo striato, rispettivamente, alla pars reticulata della substantia nigra e al segmento esterno del globo pallido e al nucleo subtalamico (8). L’attività di questi neuroni è regolata dalle fibre dopaminergiche che originano nella pars compacta della substantia nigra e dai neuroni glutamatergici di origine corticale (9, 10) e l’azione integrata di queste afferenze neuronali è essenziale per determinare una corretta attività motoria (7).
La dopamina interagisce con cinque GPCR, i recettori di tipo D1 (D1e D5) e i recettori di tipo D2 (D2, D3 e D4) (11). Nello striato il recettore D1 è preferenzialmente espresso nei neuroni della via diretta, che esprimono anche bassi livelli di recettori D3 e D4 (11, 12), mentre il recettore D2 è stato principalmente riscontrato nei neuroni della via indiretta che esprimono anche bassi livelli del recettore D5 (11, 12). Si ritiene che la dopamina promuova l’attività motoria per attivazione della via diretta, mediata dai recettori D1, e per inibizione della via indiretta, mediata dai recettori D2. L’importanza di questo controllo bidirezionale è tale che la degenerazione dei neuroni dopaminergici nigrostriatali, alterando la funzionalità e l’equilibrio di questi circuiti, provoca i sintomi motori della malattia di Parkinson (13). Il glutammato interagisce con i recettori ionotropi NMDA e AMPA/kainato e con recettori metabotropi (14) che sono stati divisi in tre gruppi (mGluR I-III). Il gruppo I include i recettori mGluR1 e mGluR5. Nello striato il recettore mGluR5 è co-localizzato con i recettori D2 nei neuroni striatopallidali (2). Anche i recettori ionotropi NMDA e AMPA sono ampiamente rappresentati nei neuroni GABAergici striatali (15) e, nei neuroni striatonigrali, il recettore NMDA è colocalizzato con il recettore D1 nelle densità postsinaptiche delle sinapsi glutamateriche (16).
Oltre alla dopamina e al glutammato, un altro modulatore fondamentale della funzionalità dei neuroni GABAergici striatali è l’adenosina (17), le cui azioni sono mediate da quattro GPCR, denominati A1, A2A, A2B e A3 (18). Di questi, i recettori A1 e A2A sono particolarmente concentrati nello striato. In particolare, il recettore A2A è co-localizzato con il recettore D2 nei neuroni striatopallidali (19, 20), mentre il recettore A1 è co-localizzato con il recettore D1 nei neuroni striatonigrali (21). Questo alto grado di co-localizzazione dei recettori per la dopamina, glutammato e adenosina nei neuroni striatali indica l’esistenza di interazioni specifiche e integrate tra questi sistemi trasmettitoriali a livello post-sinaptico, che possono essere facilmente spiegate dalla formazione di complessi recettoriali eterodimerici e/o mosaici recettoriali di ordine superiore. Su questa linea, è stata chiaramente dimostrata l’esistenza di complessi recettoriali eterodimerici A2A/D2 e A2A/mGluR5 sia in linee cellulari transfettate che in neuroni striatali in coltura primaria (22-24). Dal punto di vista funzionale l’interazione A2A/D2 è di natura antagonistica. L’attivazione del recettore A2A riduce infatti sia l’affinità del recettore D2 per la dopamina che l’efficienza di accoppiamento del recettore D2 con le proteine G e i meccanismi di trasduzione del segnale, suggerendo quindi che l’essenza di questa interazione è di convertire il recettore D2 in uno stato di ridotta attività funzionale (2). D’altra parte, nei neuroni striatali il recettore A2A eterodimerizza anche con il recettore mGluR5 (24) e questa interazione genera un’inibizione sinergica dell’attività del recettore D2, suggerendo che l’attivazione coincidente dei recettori A2A e mGluR5 nello striato potrebbe contrastare il controllo tonico inibitorio esercitato dal recettore D2 sull’attività dei neuroni striatopallidali (2). I complessi eterodimerici A2A/D2 e A2A/mGluR5 possono essere responsabili quindi della regolazione coordinata dell’attività dei neuroni striatopallidali. Rimane, tuttavia, da definire se queste interazioni coinvolgono la formazione di mosaici recettoriali più complessi contenenti i tre recettori e le proteine accessorie ad essi correlate. Anche l’attività dei neuroni della via diretta è modulata da interazioni multiple tra recettori per la dopamina, l’adenosina e il glutammato. In questo caso sono state identificate interazioni dirette tra i recettori D1 e A1 e i recettori D1 e NMDA. In particolare l’eterodimerizzazione di natura antagonistica tra recettori A1 e D1 comporta il disaccoppiamento del recettore D1 dalla proteina Gs e la perdita della conformazione ad alta affinità per gli agonisti (25). E’ importante, inoltre, sottolineare che la formazione del complesso A1/D1 è ridotta dai D1 antagonisti e che la contemporanea stimolazione del recettore A1 blocca questo effetto (25). Queste osservazioni mettono in luce come gli agonisti possano produrre cambiamenti conformazionali nei rispettivi siti di legame che, trasmessi all’interfaccia del complesso eterodimerico, lo rafforzano o lo distruggono. La dipendenza della eterodimerizzazione dagli agonisti non è peculiare del complesso A1/D1, ma è una proprietà generale di molti complessi eterodimerci e può essere sia inibitoria, come nel caso del complesso D1/A1, che stimolatoria, come nel caso dei complessi SSTR5/D2 o D5/GABA-A (1, 2, 5, 6). Queste osservazioni mettono in evidenza che l’oligomerizzazione recettoriale può essere regolata in modo dinamico dall’entità della neurotrasmissione e quindi può essere significativamente alterata in condizioni patologiche o durante la somministrazione di farmaci.
Una cooperazione positiva tra i recettori D1 e i recettori NMDA, che stimolano i neuroni della via diretta, è stata dimostrata nel controllo dell’inizio del movimento (7). Questo sinergismo è mediato da un delicato equilibrio di diverse interazioni tra queste popolazioni recettoriali. E’ stato infatti dimostrato che nei neuroni striatali i recettori D1 e NMDA sono associati in un complesso eteromerico (16, 26) e che questa interazione è cruciale per reclutare il recettore D1 nelle densità postsinaptiche (16) e mantenerlo in stretta vicinanza del recettore NMDA permettendo quindi il potenziamento della trasmissione NMDA-mediata da parte della via cAMP/PKA/DARPP-32 (7, 27). D’altra parte, la stimolazione coincidente delle componenti recettoriali D1 e NMDA induce internalizzazione del complesso D1/NMDA (28) con conseguente diminuzione della attività del recettore NMDA (26). Un corretto equilibrio tra segnali glutamatergici e dopaminergici è quindi necessario per l’attività fisiologica dei neuroni della via diretta.
Queste osservazioni suggeriscono che l’attività dei neuroni di entrambe le vie striatali efferenti è regolata da un delicato equilibrio tra diversi segnali, mediato a livello post-sinaptico da molteplici interazioni recettore-recettore. In particolare la formazione e la regolazione del mosaico recettoriale A2A/D2/mGluR5 può essere cruciale per sincronizzare questi recettori con l’attivazione di determinate vie di trasduzione del segnale che regolano l’attività dei neuroni striatopallidali, mentre complessi A1/D1 e D1/NMDA o mosaici recettoriali più complessi, sembrano essere importanti per la regolazione dell’attività dei neuroni striatonigrali. Queste osservazioni forniscono gli strumenti per identificare nuovi meccanismi molecolari nella patogenesi della malattia di Parkinson, dove la deplezione della dopamina nello striato potrebbe influenzare in modo pesante le dinamiche di assemblaggio dei recettori nei mosaici recettoriali e/o l’associazione dei mosaici recettoriali con determinati sistemi di secondi messaggeri. E’ stato infatti recentemente riportato, utilizzando un modello di malattia di Parkinson nel ratto, che la perdita dei neuroni dopaminergici è associata ad una notevole alterazione della densità e composizione dei complessi D1/NMDA nelle PSD striatali (28). Inoltre, nei modelli animali di malattia di Parkinson e di discinesie da L-DOPA è stata osservata un’induzione aberrante dei recettori D3 nei neuroni nigrostriatali che esprimono il recettore D1 (29, 30). Quindi in queste condizioni patologiche il recettore D3 potrebbe interagire con il complesso D1/NMDA modificando i meccanismi di controllo e l’attività dei neuroni striatali della via diretta.


Implicazioni del concetto di mosaico recettoriale per lo sviluppo di nuovi farmaci
Lo sviluppo del concetto di mosaico recettoriale non solo fornisce le basi per espandere le nostre conoscenze sulla funzione dei GPCR nei sistemi complessi, ma apre anche la possibilità di scoprire meccanismi molecolari di rilevanza fisiopatologica finora sconosciuti e apre un campo completamente inesplorato per lo sviluppo di farmaci che possono influenzare la formazione dei complessi recettoriali o interagire con i complessi già formati, modulandone l’attività.
Diversi principi possono essere utilizzati per sviluppare nuovi composti diretti ai complessi eteromerici. Si potrebbe pensare allo sviluppo di composti mirati ad uno dei co-recettori per modulare l’altro co-recettore a livello del sito di legame. Per esempio, è stato dimostrato che un antagonista del recettore A2A dell’adenosina, agendo sul co-recettore A2A nel complesso eteromerico A2A/D2, aumenta l’attività funzionale del co-recettore D2 (2). In questo caso l’ideale sarebbe di riuscire a bloccare il sito A2A nel complesso eterodimerico A2A/D2, ma non nei recettori A2A non associati in questo complesso proteico. Inoltre si potrebbe pensare allo sviluppo di composti bifunzionali che co-interagiscano con entrambi i siti di legame del complesso eterodimerico. Per esempio, il nuovo composto bifunzionale BIM-23A387, che co-interagisce con entrambi i recettori sst2 per la somatostatina e D2 per la dopamina nel complesso eterodimerico sst2/D2 (31), inibisce la secrezione di GH dai tumori ipofisari con maggior potenza rispetto ai corrispondenti agonisti selettivi, somministrati sia da soli che in associazione. Infine, si potrebbe pensare allo sviluppo di farmaci per uno o entrambi i co-recettori per controllare i meccanismi di desensitizzazione e sensitizzazione dei complessi recettoriali eteromerici. <<<