Conexinele sunt proteine care creează canale ce permit comunicarea directă între celulele adiacente. Disfuncția acestor canale joacă un rol în afecțiunile cardiace și neurologice. De aceea, înțelegerea modului în care medicamentele se leagă și acționează asupra conexinelor ar putea ajuta la dezvoltarea unor tratamente pentru aceste boli.
Celulele adiacente comunică direct prin canale relativ largi denumite joncțiuni „gap”, care permit celulelor să facă schimb liber de molecule mici și ioni între ele sau cu mediul extracelular. În acest fel, ele își pot coordona activitățile la nivelul țesuturilor și organelor pe care le alcătuiesc și mențin homeostazia.
Astfel de canale sunt alcătuite din proteine cunoscute sub denumirea de conexine. Șase conexine situate în membrana celulară creează un hemicanal; acest hemicanal se unește cu un hemicanal al celulei adiacente pentru a forma un canal cu două sensuri.
Atunci când canalele de conexine nu funcționează corespunzător, ele produc modificări ale comunicării intercelulare ce au fost asociate cu o serie de afecțiuni. Aceste boli includ aritmii cardiace, epilepsie, boli neurodegenerative și cancer. Drept urmare, sunt în curs de dezvoltare o serie de medicamente care vizează conexinele.
Cercetătorii de la PSI, ETH Zurich și Universitatea din Geneva au studiat conexina-36 sau Cx36. Această conexină joacă un rol important în pancreas și creier, unde controlează secreția de insulină, respectiv activitatea neurologică. La pacienții bolnavi de epilepsie cauzată de o traumă la nivelul creierului, nivelurile de canale Cx36 sunt mari, fapt despre care se crede că duce la moartea neuronilor. De aceea, echipa de cercetători este interesată de dezvoltarea unor medicamente care să inhibe aceste canale.
Cercetătorii au studiat conexina Cx36, asociată cu medicamentul împotriva malariei meflochină (Lariam). Acesta acționează asupra parazitului malariei atunci când acesta pătrunde în fluxul sanguin de la țânțarii infectați. Totodată, meflochina se leagă și de Cx36 din celulele noastre, ceea ce ar putea explica unele dintre efectele neuropsihiatrice grave ale medicamentului.
Cu ajutorul microscopiei crio-electronice, echipa de cercetători a realizat imagini de înaltă rezoluție ale canalelor Cx36, atât în absența, cât și în prezența meflochinei. Medicamentul se leagă de fiecare dintre cele șase conexine din structura canalului, închizând efectiv canalul.
Oamenii de știință speră ca noile descoperiri structurale să reprezinte un punct de plecare pentru dezvoltarea de noi medicamente cu o specificitate mai mare față de anumite canale de conexine.
Sursa: SciTechDaily