RICERCA ITALIANA     

Interactoma dei canali per il cloruro nel DCT: valutazione biofisica, biochimica, fisiopatologica e prospettive terapeutiche

Università degli Studi di Bari

Abstract

L’assorbimento di acqua nei tubuli renali è dipendente dal trasporto attivo di NaCl e dalla generazione di un interstizio ipertonico a livello della midollare del rene. A garantire il realizzarsi di tali processi che regolano l’omeostasi di elettroliti e acqua all’interno dell’organismo, è la presenza di distinti e sequenziali sistemi di trasporto del Na, del Cl e dell’acqua (acquaporine)all’interno del nefrone operanti a loro volta in modo concertato e parallelo all’interno del rene. Difetti genetici o acquisiti in ognuno di questi sistemi di trasporto provocano differenti nefropatie.
I sistemi di trasporto del Cl- nel tubulo distale del tubulo renale sono cruciali per la omeostasi di NaCl, del calcio e dell’ dell’acqua. A dimostrazione della centralità della loro funzione, mutazioni dei trasportatori del cloruro hanno importanti implicazioni in più di una patologia renale.
Oltre all’NCC diversi canali del Cl- sono presenti sulle membrane apicali e basolaterali espressi nelle cellule del DCT, e sono ugualmente importanti per il corretto funzionamento renale.
Il ClCKb rappresenta la principale via di trasporto del Cl- attraverso la membrana basolaterale. In generale, i canali del cloro CLC-K, insieme alla loro subunità beta “bartina” svolgono una funzione importante sia per il riassorbimento del cloruro di sodio, sia per la capacità renale di concentrare le urine e di riassorbire l’acqua. L’importanza di queste proteine viene sottolineata dal loro >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Maria Svelto Università degli Studi di BARI

Obiettivo del Programma di Ricerca

I canali CLC e le acquaporine sono target estremamente interessanti per il trattamento di disturbi generici come i disturbi della pressione arteriosa o di tubulopatie congenite.
Questo progetto si propone due obiettivi principali
1) Interactoma: comprendere le interazioni tra i diversi canali del cloruro nel DCT e tra di essi e le aquaporine. La comprensione di questi meccanismi consentirebbe un nuovo approccio terapeutico nel trattamento di certe forme di ipercalciuria e ipertensione caratterizzate da sbilancio elettrolitico e idrico.
2) Inviduazione e la caratterizzazione di bloccanti selettivi: consentire un corretto approccio terapeutico alle diverse sindromi renali legate a malfunzionamenti del trasporto di NaCl

Le 3 Unità coivolte nel progetto hanno competenze complementari per il raggiungimento di tali obiettivi. Nell’ambito dei due obiettivi principali sono previsti I seguenti specifici sotto-obiettivi

1) INTERACTOMA (Unità 1 e Unità 2)

A. Interactoma dei trasportatori del cloruro nel DCT (da modello B)
- studio delle interazioni funzionali e molecolari tra i diversi canali anionici del DCT. In particolare siamo interessati alle interazioni tra ClC-K CFTR ClC3 e RVDC, coinvolti nel mantenimento dell’omeostasi osmotica e ionica. Le interazioni e gli aspetti regolativi sull’attività dei canali verrà valutata sia in condizioni fisiologiche, sia in condizioni di funzionalit >>>

Risultati parziali attesi

Il trasporto transepiteliale di sali e acqua attraverso i tubuli renali è fondamentale per l’omeostasi salina, per l’omeostasi dell’acqua, e per la regolazione del volume e della pressione del sangue. Tale funzione è assicurata dalla selettiva espressione nel rene di trasportatori del Na, del Cl e dell’acqua (acquaporine).
Difetti genetici o acquisiti in ognuno dei sistemi di trasporto ionico provocano differenti nefropatie (Zelikovic et al 2001; Kleta and Bockenhauer et al 2006). Tra questi sistemi di trasporto vi sono i canali al cloruro appartenenti alla famiglia CLC, noti come CLC-Ka e CLC-Kb nell’uomo (Jentsch et al 2005; Uchida and Sasaki, 2005). Mutazioni di tale canale generano la sindrome di Bartter di tipo III, patologia caratterizzata da ipocaliemia e severa perdita di sali (Simon et al, 1997).
D’altra parte recenti interessanti indicazioni suggeriscono che una upregolazione delle acquaporine renali contribuisce alla espansione del liquido extracellulare osservata nella ipertensione sodio sensibile nell’uomo (Buemi et al 2004, Kim et al 2005, Lee et al 2006). E’ pertanto di notevole interesse terapeutico la identificazione di farmaci capaci di di bloccare il CLC-Ka e il CLC-Kb e pertanto dotati di attività diuretica e natriuretica. L’effetto diuretico potrebbe essere un approccio farmacologico per il trattamento di ipertensioni dipendenti da un upregolazione delle acquaporine o trasportatori del sodio.

Il valore aggiunto di questo >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Il trasporto transepiteliale di sali e acqua attraverso i tubuli renali è fondamentale per l’omeostasi salina, per l’omeostasi dell’acqua, e per la regolazione del volume e della pressione del sangue. NaCl è il principale sale responsabile della osmolarità del sangue e quindi per la omeostasi idrico-salina dei compartimenti liquidi dell’organismo, la selettiva espressione nel rene di trasportatori del Na, del Cl e dell’acqua (acquaporine) assume un ruolo chiave.

I sistemi di trasporto del Cl- nel tubulo distale del tubulo renale sono cruciali per la omeostasi di NaCl, del calcio e dell’ dell’acqua. A dimostrazione della centralità della loro funzione, mutazioni dei trasportatori del cloruro hanno importanti implicazioni in più di una patologia renale. Il principale sistema di trasporto apicale nel DCT è rappresentato dall’NCC, una cui up-regolazione patologica rappresenta una delle cause della sindrome di Gitelmann che porta a perdita di sali nelle urine e ipotensione (Hebert et al 2004). Oltre all’NCC diversi canali del Cl- sono presenti sulle membrane apicali e basolaterali espressi nelle cellule del DCT, e sono ugualmente importanti per il corretto funzionamento renale [Lang et al 2005).
Il ClCKb rappresenta la principale via di trasporto del Cl- attraverso la membrana basolaterale. In generale, i canali del cloro CLC-K, insieme alla loro subunità beta “bartina” svolgono una funzione importante sia per il riassorbimento del cloruro di sodio, sia per >>>