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I meccanismi della sindrome di Lowe

Topografia dei costituenti apparato renale


La mutazione del gene OCRL1 modifica il trasporto intracellulare nelle cellule renali, impedendo il riassorbimento delle proteine che vengono quindi eliminate nelle urine

Chiarito uno dei meccanismi che danneggia i reni nella sindrome di Lowe, rara malattia genetica che colpisce anche occhi e cervello: a descriverlo sulle pagine della rivista Embo Journal* è il team guidato da Antonella De Matteis dell'Istituto Telethon di genetica e medicina (Tigem) di Napoli.

Questa rara sindrome è dovuta ad alterazioni di un gene, chiamato OCRL1, che contiene le informazioni per un enzima essenziale per il traffico intracellulare e il trasporto di sostanze. Dato che questo gene si trova sul cromosoma X, in genere sono i maschi a essere colpiti, mentre le femmine sono portatrici sane. La malattia si manifesta fin dalla nascita con cataratta congenita e grave ipotonia, poi glaucoma, ritardo mentale e dello sviluppo motorio, convulsioni, disturbi del comportamento, problemi renali. Proprio l'insufficienza renale è il sintomo che mette più a rischio la vita dei pazienti affetti da questa malattia, per la quale al momento non esiste una cura risolutiva.

Il trasporto di sostanze da e verso la cellula è un sistema molto complesso che, come la stessa De Matteis ha recentemente illustrato in una review sul New England Journal of Medicine, coinvolge oltre 2000 proteine ed è alterato in almeno 80 diverse malattie genetiche (tra cui varie forme di paraplegia spastica ereditaria e distrofia muscolare).
In questo lavoro i ricercatori del Tigem hanno chiarito per la prima volta che il difetto in OCRL1 si traduce, a livello renale, in un mancato riassorbimento delle proteine presenti nelle urine.

"Studiando cellule renali in coltura" spiega la ricercatrice "abbiamo chiarito uno dei meccanismi molecolari alla base di questo fenomeno. Normalmente OCRL1 ha il compito di dirigere il traffico delle sostanze che la cellula capta dall'esterno, grazie a un processo chiamato endocitosi: in particolare, a livello dei reni è responsabile di un preciso segnale chimico per riassorbire dalle urine le proteine che non devono essere eliminate. Quando OCRL1 è alterato, invece, il sistema di trasporto si inceppa e si ha un cronico accumulo di proteine nelle urine. Per quanto si possa tenere sotto controllo farmacologicamente, la proteinuria porta con il tempo all'insufficienza renale, che rappresenta la principale causa di morte precoce per questi pazienti".

Questa scoperta apre le porte a una possibile terapia farmacologica per contrastare il danno renale. Come spiega ancora la ricercatrice, "avendo dimostrato quali sono gli specifici segnali chimici che governano questo processo possiamo andare alla ricerca di farmaci in grado di riequilibrare il traffico di sostanze a livello renale. Parallelamente, grazie ai sofisticati strumenti di miscroscopia disponibili qui al Tigem possiamo analizzare migliaia di composti alla volta, alla ricerca di quelli con l'effetto desiderato: una volta individuati possiamo andare a studiare il meccanismo con cui esercitano quell'azione. Procedendo lungo queste due strade contiamo di arrivare il più presto possibile a un trattamento efficace contro il danno renale".

Articolo:
M. Vicinanza, A. Di Campli, E. Polishchuk, M. Santoro, G. Di Tullio, A. Godi, E. Levtchenko, M. De Leo, R. Polishchuk, L. Sandoval, M. Marzolo, M. De Matteis, "OCRL controls trafficking through early endosomes via PtdIns4,5P2-dependent regulation of endosomal actin". EMBO Journal, 2011.
M. De Matteis, A. Luini, "Mendelian Disorders of Membrane Trafficking". The New England Journal of Medicine, 2011; 365:10.

Redazione MolecularLab.it (23/11/2011)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: OCRL1, reni, urine, reticolo endoplasmatico, trasporto cellulare
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