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L'anestetico propofol, molto usato, altera la funzione dei neuroni
Ricercatori del Rensselaer hanno scoperto che il propofol diminuisce il trasporto intracellulare.
Il propofol è il farmaco più usato per indurre l'anestesia generale, ma, nonostante la sua frequente applicazione clinica, sappiamo poco come la provoca. In un nuovo studio pubblicato su Molecular Biology of the Cell, un team di ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute ha identificato un effetto finora sconosciuto del propofol nei neuroni.
Lo studio ha scoperto che l'esposizione al propofol ha influito sul processo mediante il quale i neuroni portano alla superficie cellulare le proteine che svolgono la maggior parte delle funzioni cellulari.
Quasi tutte le cellule animali, comprese le cellule umane, sono altamente compartimentate e si basano su un movimento efficiente di materiale proteico tra i compartimenti. Le proteine vengono spostate dal loro sito di sintesi alla posizione in cui svolgono la loro funzione in piccoli trasportatori chiamati 'vescicole'. Questo trasporto deve essere efficiente e altamente specifico per mantenere l'organizzazione e la funzione cellulare.
Il team di ricerca è stato guidato dal dott. Marvin Bentley, assistente professore del Dipartimento di Scienze biologiche, il cui laboratorio studia il trasporto di vescicole nei neuroni. I neuroni dipendono particolarmente dal trasporto delle vescicole, perché i loro assoni - che sono spesso organizzati in fasci nervosi - possono coprire distanze fino a 1 metro nell'uomo. Gli errori nel trasporto delle vescicole sono stati collegati a malattie neurologiche e neurodegenerative come Alzheimer e Parkinson.
Questo nuovo studio ha scoperto che il propofol influenza una famiglia di proteine chiamate chinesine, piccole 'proteine motorie' che muovono le vescicole su piccoli filamenti chiamati microtubuli.
Il team del Dr. Bentley ha osservato che il movimento della vescicola di due importanti chinesine (chinesina-1 e chinesina-3) era ridotto sostanzialmente nelle cellule esposte al propofol. Il team ha quindi dimostrato che i ritardi di trasporto indotti dal propofol hanno portato a una significativa riduzione del rilascio di proteine agli assoni.
"Il meccanismo con cui funziona il propofol non è completamente chiaro", ha detto Bentley. "Ciò che abbiamo scoperto è stato inaspettato: il propofol ha alterato il traffico di vescicole nei neuroni vivi".
Nel complesso, questa ricerca contribuisce in modo significativo alla nostra comprensione di come funziona il propofol. La maggior parte degli studi che hanno esaminato il meccanismo anestetico del propofol si erano concentrati sulla sua interazione con un canale ionico chiamato recettore GABAA, che inibisce la neurotrasmissione quando è attivato.
Questo nuovo studio dimostra che il trasporto delle vescicole è un meccanismo aggiuntivo che può essere importante per l'effetto anestetico del propofol. La scoperta di questo nuovo effetto del propofol ha importanti applicazioni per la salute umana e può portare allo sviluppo di migliori farmaci anestetici.
"Utilizzando tecnologie all'avanguardia di scansione sulle cellule vive, il team del dott. Bentley ha migliorato la nostra comprensione del meccanismo d'azione di un farmaco ampiamente usato che sta già influenzando la salute umana ogni giorno", ha affermato Curt M. Breneman, decano della Facoltà di Scienze. “La ricerca del dott. Bentley può aprire la strada allo sviluppo di composti correlati che usano questi stessi meccanismi per puntare malattie neurodegenerative debilitanti".
Fonte: Katie Malatino in Rensselaer Polytechnic Institute (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: M Frank, ...[+2], M Bentley. Propofol attenuates kinesin-mediated axonal vesicle transport and fusion. Molecular Biology of the Cell, 2022, DOI
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