Identificazione, espressione funzionale e caratterizzazione fisiopatologica di nuovi recettori purinici

Nel dialogo segreto tra ATP, guanosina e recettori orfani, la ricerca prova a decifrare nuovi codici del cervello per aprire strade terapeutiche insperate.

Nucleosidi e nucleotidi adeninici come ATP, ADP e adenosina sono molecole di segnale antiche, fondamentali nei processi di crescita, differenziazione e morte cellulare. Gli effetti sono mediati dai recettori P1 e P2, questi ultimi articolati in recettori-canale P2X e recettori accoppiati a proteine G P2Y.

Negli ultimi anni è emerso che i recettori P2 non reagiscono soltanto ai nucleotidi adeninici, ma anche a molecole come UTP, UDP e nucleotidi coniugati a zuccheri, incluso l’UDP-glucosio, ligando naturale del recettore P2Y14. Parallelamente si sono accumulati dati sugli effetti extracellulari di GTP e soprattutto Guanosina, responsabili di risposte fisiologiche che non rientrano nei meccanismi dei recettori P1 e P2 noti.

Questi fenomeni – refrattari agli antagonisti purinergici classici e indipendenti dalla ricaptazione dei nucleosidi – suggeriscono l’esistenza di nuovi recettori, ancora non classificati, capaci di riconoscere nucleotidi e nucleosidi “non convenzionali”. Tra questi spiccano:

• due recettori “orfani” potenzialmente appartenenti alla famiglia P2Y o a una nuova classe non-P1/non-P2;
• un recettore appena identificato che risponde all’Adenina, ancora privo di caratterizzazione farmacologica completa.

Il progetto di ricerca mira a definire la farmacologia di questi recettori mediante clonaggio, trasfezione e produzione di linee cellulari dedicate. L’analisi comprenderà studi di binding, misure di calcio, valutazione dei sistemi di secondi messaggeri, fosforilazione di PKB ed ERK1/2, oltre a test di “silenziamento” tramite siRNA in cellule che li esprimono fisiologicamente.

In parallelo, il progetto prevede la progettazione e sintesi di ligandi selettivi – agonisti e antagonisti – per definire quali recettori siano coinvolti negli effetti osservati nel sistema nervoso centrale: regolazione del rilascio di glutammato, modulazione della gliosi reattiva, protezione dalla morte eccitotossica e contributo ai processi di recupero funzionale.

Le purine, infatti, sono rilasciate in grandi quantità da neuroni e glia in risposta a stimoli come ischemia, trauma o ipoglicemia. Oltre all’adenosina, le cellule gliali liberano elevate concentrazioni di ipoxantina e nucleotidi guaninici, con effetti ancora in larga parte sconosciuti. Non stupisce quindi l’interesse verso recettori purinici non identificati, soprattutto alla luce del fatto che:

• la guanosina stimola la produzione di fattori trofici (NGF, FGF, TGF-β);
• modula l’espressione di recettori P2Y;
• protegge da apoptosi indotta da NMDA, staurosporina e proteine tossiche;
• riduce l’eccitotossicità agevolando l’uptake gliale del glutammato;
• interviene nella rimielinizzazione e nei processi riparativi.

Le evidenze sperimentali rafforzano quindi l’ipotesi dell’esistenza di recettori ancora non classificati, con ruoli potenzialmente cruciali nelle patologie neurodegenerative e nelle risposte al danno cerebrale. Lo sviluppo di nuovi ligandi permetterà di identificare i bersagli molecolari precisi e di costruire strategie terapeutiche più selettive.

Coordinatore Scientifico: Francesco Caciagli – Università degli Studi “G. d’Annunzio”, Chieti-Pescara

Durata del progetto: 24 mesi