Concetti Chiave
- Le alterazioni nelle proteine possono causare disfunzioni nel traffico cellulare, contribuendo a condizioni come il cancro, dove segnali proliferativi restano attivi.
- Malattie da ritenzione proteica, come l'ipercolesterolemia familiare e l'Alzheimer, derivano da mutazioni che compromettono il corretto smistamento delle proteine nell'ER.
- Il deficit di alfa1-antitripsina porta a un accumulo epatico della proteina, causando cirrosi, e a una mancanza di protezione polmonare, che può portare a enfisema.
- ADPKD è causata da mutazioni in Policistina-1 e Policistina-2, che impediscono la corretta orientazione cellulare e portano alla formazione di cisti renali.
- La sindrome di Griscelli è caratterizzata dalla difficoltà nel trasporto delle vescicole di melanina, risultando in albinismo e immunodeficienza grave.
Indice
Alterazioni proteiche e cancro
Una singola proteina può causare l’alterazione di questo sistema. Basta pensare ad una proteina difettosa che gestisce la formazione delle vescicole o la fusione o il riconoscimento del cargo, per alterare l’equilibrio. Nel cancro, ad esempio, un traffico difettoso di recettori di crescita può prolungare segnali proliferativi che normalmente verrebbero spenti, causando proliferazione incontrollata. Altra conseguenza disastrosa sia nel tessuto muscolare, dove errori nello smistamento di proteine, come canali ionici, causerebbe errori nella contrazione. Peggio ancora è nei neuroni: questi si servono del traffico vescicolare per liberare neurotrasmettitori e liberarsi di proteine danneggiate.
Malattie da ritenzione proteica
Molte malattie derivano dalla ritenzione di proteine nell'ER, quando queste sono mutate.
- Ipercolesterolemia Familiare: il recettore LDL (che pulisce il colesterolo dal sangue) viene trattenuto o degradato nell'ER invece di andare in membrana. Risultato: alti livelli di colesterolo e aterosclerosi già da giovane.
- Alzhaimer: la Presenilina 1 taglia la proteina APP in amiloide, ma se la Presenilina è mutata, il taglio avviene in maniera errata e con smistamento alterato. Si produce cosi troppo amiloide, il quale forma aggregati dannosi che uccidono i neuroni.
Deficit di alfa1-antitripsina
- Deficit di alfa1-Antitripsina: a causa di una mutazione, la proteina mutata non viene fatta uscire dal RE. Quindi da un lato abbiamo l'accumulo di questa proteina nel fegato, causando la cirrosi. Dall'altro, i polmoni non ricevono mai il loro scudo protettivo, andando incontro a un invecchiamento e a una distruzione precoce (enfisema polmonare).
- Leucemia Mieloide Acuta: sulla membrana cellulare ci sono recettori di crescita, che una volta accesi vengono spenti tramite endocitosi. L'Endotelina II è una proteina che aiuta la membrana cellulare a curvarsi per inghiottire questo recettore. Nella leucemia, l'Endotelina II è alterata e la cellula non riesce ad endocitare il recettore, per cui il segnale resta acceso, portando alla proliferazione incontrollata tipica dei tumori del sangue, come la leucemia.
ADPKD e rene policistico
- ADPKD (Rene Policistico): le cellule dei reni possiedono sulla membrana plasmatica un ciglio primario (tipo antenna) che serve a percepire lo scorrimento dell'urina nei tubuli renali. Affinché l'antenna funzioni, due proteine chiamate Policistina-1 e Policistina-2 devono essere trasportate sul ciglio. Una mutazione di queste due proteine le impedisce di essere trasportate sul ciglio. Di conseguenza la cellula non riesce ad orientarsi nel verso della pipì e invece di formare un tubulo ordinato, le cellule si posizionano in modo disorganizzato, gonfiandosi fino a formare delle enormi sacche piene di liquido che alla fine distruggono il rene.
Sindrome di Griscelli
- Sindrome di Griscelli: la nostra pelle si abbronza perché i melanociti producono la melanina, la impacchettano in delle vescicole (melanosomi) e le spediscono verso l'esterno, verso la superficie della pelle. Per viaggiare dal centro della cellula alla periferia, queste vescicole usano la Miosina V che cammina sui microtubuli della cellula, agganciandosi alla vescicola tramite Rab27a. Se manca miosina o Rab27, la vescicola piena di colore non può viaggiare verso la periferia della cellula. Quindi la pelle e i capelli non si colorano, causando l'albinismo. Purtroppo, lo stesso meccanismo è usato dai globuli bianchi per rilasciare sostanze contro i virus; bloccandosi, causa anche una grave immunodeficienza.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle proteine nel cancro e come possono influenzare la proliferazione cellulare?
- Quali malattie sono associate alla ritenzione di proteine nell'ER?
- Come influisce il deficit di alfa1-antitripsina sulla salute del fegato e dei polmoni?
- Qual è il meccanismo alla base della malattia ADPKD?
- In che modo la Sindrome di Griscelli influisce sulla pigmentazione della pelle e sull'immunità?
Le alterazioni proteiche possono causare un traffico difettoso di recettori di crescita, prolungando segnali proliferativi e portando a una proliferazione incontrollata, come descritto nel testo.
Malattie come l'Ipercolesterolemia Familiare e l'Alzheimer derivano dalla ritenzione di proteine mutate nell'ER, causando effetti dannosi come alti livelli di colesterolo e accumulo di amiloide, rispettivamente.
Il deficit di alfa1-antitripsina porta all'accumulo della proteina nel fegato, causando cirrosi, mentre i polmoni non ricevono la protezione necessaria, risultando in un invecchiamento precoce e enfisema.
Nella ADPKD, mutazioni nelle proteine Policistina-1 e Policistina-2 impediscono il corretto trasporto al ciglio primario delle cellule renali, causando una disorganizzazione cellulare e la formazione di cisti che distruggono il rene.
La Sindrome di Griscelli impedisce il corretto trasporto dei melanosomi, causando albinismo, e compromette anche la funzione dei globuli bianchi, portando a una grave immunodeficienza.
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