Riassunto analitico
Le acquaporine sono un gruppo di proteine canale permeabili all’acqua scoperte nel 1991 dall’ematologo Peter Agre. La prima acquaporina ad essere scoperta fu AQP1 e, ad oggi, si può affermare che ben 13 isoforme appartengono a questa famiglia di proteine. L’acquaporina è permeabile alle molecole di acqua poiché ogni monomero assume una conformazione detta “a clessidra” e con gli studi svolti è stato possibile identificare l’esatta struttura e quindi la sequenza amminoacidica delle varie isoforme. Data la loro vasta localizzazione nell’organismo, è stato possibile capire il ruolo fondamentale che svolgono nell’omeostasi idrica, in modo particolare in quegli organi dove l’afflusso di acqua è maggiore. I primi studi sui ruoli fisiologici delle acquaporine sono stati condotti infatti a livello del rene, dove è stato possibile osservare come il ruolo delle acquaporine presenti (AQP2, AQP1, AQP3, AQP6) fosse fondamentale per il riassorbimento acquoso, la concentrazione delle urine e per il mantenimento della volemia, ma allo stesso tempo hanno prodotto dati significativi per quanto riguarda alcuni meccanismi patologici nei quali sono coinvolte. Visto il loro possibile coinvolgimento in determinate patologie, un’attenzione particolare è stata proiettata verso lo studio di eventuali malfunzionamenti, alterazioni o mutazioni a loro carico che possono risultare utili in futuro per la medicina clinica. Il distretto su cui ho focalizzato la mia attenzione in questa tesi è l’apparato oculare, dove numerose acquaporine risultano abbondantemente espresse. Le strutture che presentano una maggiore espressione sono il cristallino (AQP0), endotelio corneale (AQP1), epitelio non pigmentato ciliare (AQP1), glia della retina e cellule di Müller (AQP4), congiuntiva (AQP3), ghiandola lacrimale ed epitelio corneale (AQP5). Le patologie correlate a mutazioni o alterazioni della loro funzionalità sono diverse, quelle su cui ho focalizzato la mia attenzione sono la Cataratta Congenita e la Neuromielite Ottica. Per cataratta congenita si intende un’opacizzazione del cristallino che provoca difetti nella visione e nel normale sviluppo della struttura anatomica. È una patologia che si sviluppa in età neonatale e che, quando correlata alle AQPs, ha carattere autosomico dominante, quindi ereditario. L’acquaporina coinvolta è AQP0, ovvero quella maggiormente espressa nelle membrane delle cellule del cristallino e che svolge una duplice azione; questa acquaporina infatti ha lo scopo di idratare correttamente le cellule ma allo stesso tempo forma thin junction per aumentare l’adesione cellulare. La cataratta congenita correlata è causata da diverse possibili mutazioni nel gene che la codifica, le più frequenti sono Glu134Gly e Thr138Arg. La Neuromielite Ottica invece è una patologia infiammatoria demielinizzante caratterizzata da attacchi di neurite ottica e mielite che coinvolge principalmente il nervo ottico e il midollo spinale. Prima di essere scoperta questa veniva spesso confusa con la Sclerosi Multipla, con la quale condivide molti sintomi e caratteristiche. Una delle caratteristiche peculiari di NMO sono le lesioni nella porzione centrale del midollo spinale, con senso longitudinale e che si estendono per tre o più segmenti vertebrali individuabili con risonanza magnetica. Ad oggi però l’elemento cruciale per la diagnosi della patologia è l’individuazione nel siero di autoanticorpi AQP4-IgG tramite un test di immunoprecipitazione cellulare che impiega AQP4 umana ricombinante accoppiata ad una proteina fluorescente verde. La MS rimane comunque ad oggi la diagnosi differenziale più importante da fare, soprattutto in relazione al trattamento farmacologico da intraprendere.
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