effetti indotti dal taxolo sulle correnti di singolo canale del recettore

EFFETTI INDOTTI DAL TAXOLO SULLE CORRENTI DI SINGOLO CANALE DEL
RECETTORE DELLA RIANODINA DEL RETICOLO SARCOPLASMATICO DEL
MUSCOLO SCHELETRICO
E. Babini, P. Gazzotti+, M. Viale*, M. Vannozzi*, M. Esposito* e G. Prestipino
Istituto di Cibernetica e Biofisica, Via De Marini 6, 16149 Genova +Institute of Biochemistry, ETH-Zentrum,
CH-8092 Zurich, Switzerland *IST, Lab. di Farmacologia Tossicologia, Lgo R. Benzi 10, 16132 Genova
Il taxolo è un farmaco antitumorale di origine naturale, estratto dalla corteccia dell’ albero Taxus brevifolia,
che sta assumendo un ruolo sempre più importante nella chemioterapia di un ampio spettro di tumori umani. La
molecola è un deterpene complesso con una struttura chimica inusuale il cui meccanismo d’ azione antitumorale
risiede nella capacità di aumentare i processi di polimerizzazione ed inibire i processi di depolimerizzazione
della tubulina. Le cellule esposte al farmaco mostrano i microtubuli del citoscheletro riorganizzanizzati in un
esteso arrangiamento parallelo o in fasci molto stabili. Ciò comporta l’ incapacità di formare un normale
apparato mitotico e il conseguente blocco delle cellule nella fase G2/M del ciclo cellulare.
Allo scopo di approfondire la conoscenza del meccanismo d’ azione del taxolo abbiamo studiato la sua
possibile interazione con il recettore della rianodina (RYR), uno dei canali del calcio intracellulari, responsabile
del rilascio del calcio dai depositi interni della cellula.
Il recettore della rianodina presente nel reticolo sarcoplasmatico (RS) delle cellule del muscolo scheletrico
a livello della triade - la struttura di giunzione tra il RS e la membrana dei T tubuli - ha una complessa relazione,
peraltro scarsamente conosciuta, con il citoscheletro della cellula muscolare, la rete dei filamenti intermedi e l’
arrangiamento dei sarcomeri delle proteine contrattili.
In questo lavoro, il RYR presente nelle vescicole delle cisterne terminali del reticolo sarcoplasmatico del
muscolo scheletrico di coniglio, è stato incorporato in doppi strati lipidici planari secondo la tecnica di Muller e
Rudin. Sono state effettuate registrazioni di corrente di singolo canale mantenendo costante il potenziale di
membrana. L’ effetto del taxolo sull’ attività del canale è stato studiato per concentrazioni distinte di Ca2+ in
soluzione, in presenza di sodio come ione permeante. In presenza di taxolo 0,7 µM e Ca 2+ 3 µM nel
compartimento cis, l’attività del canale viene inibita, e la probabilità di apertura decresce con l’ aumentare della
concentrazione del farmaco. Misure di controllo con l’ aggiunta in soluzione di cremophor, il solvente in cui
viene disciolto il taxolo, non hanno evidenziato nessun effetto sulla permeabilità della membrana e sull’ attività
di singolo canale.
Esperimenti sono in corso per caratterizzare le proprietà farmacologiche e biofisiche dell’ interazione
taxolo-RYR.