biologia

Il calcio ione: quale supporto alla clinica dalla biologia?

Fernando PrattichizzoFernando PrattichizzoSpecialista in Cardiologia, Immunoematologia e Medicina Interna

 

 

 

L’interesse clinico alla correzione degli stati di ipocalcemia sembra trovare riscontro puntuale nelle nuove conoscenze di biologia cellulare su caderine, catenine, Klotho e apoptosi.

 

Parole chiaveipocalcemia, caderina, catenina, apoptosi, Klotho

 

Nell’articolo A proposito delle linee-guida: il calcio ione, apparso su “Toscana Medica” n. 7/2018, palesavo una serie di fattori valorizzanti il calcio in ambito clinico, cioè sia nella diagnostica, che nella terapia degli stati di carenza. È ben noto che l’ipocalcemia determina sul piano clinico disturbi psichici (come depressione, irritabilità, psicosi), spasmofilia, convulsioni, parestesie, aritmie, psoriasi, fragilità ungueale.

A proposito dello ione calcio la biologia cellulare fornisce importanti conoscenze, riguardanti l’adesione cellulare e l’apoptosi. Le caderine, infatti, sono glicoproteine transmembrana, caratterizzate dalla presenza nel dominio extracellulare di cinque moduli strutturali ripetuti e stabilizzati dal legame con ioni calcio. Da molti anni è noto che la rimozione di calcio dal terreno di coltura determina la dissociazione degli aggregati cellulari in singole cellule. Il calcio è richiesto per l’integrità dei tessuti, anche perché modifica la conformazione delle caderine e permette la loro funzione adesiva. Nella regione ammino-terminale più esterna di molte caderine vi è una sequenza di tre aminoacidi (istidina, alanina, valina), che consente il processo di riconoscimento omofilico tra caderine ed è, quindi, essenziale per la funzione adesiva di questi recettori. Anche la regione citoplasmatica delle caderine è fondamentale per un’adesione stabile, in quanto si associa ai filamenti di actina del citoscheletro per mezzo di tre proteine, chiamate alfa-, beta- e gamma-catenine. L’interazione delle caderine con il citoscheletro è indispensabile per trasmettere alla cellula la forza meccanica dell’adesione. Le caderine E, che caratterizzano i desmosomi, giunzioni specializzate tra cellule epiteliali, presentano una regione citoplasmatica molto estesa. Nell’endotelio la caderina VE ha funzioni simili a quella della caderina E degli epiteli, consentendo la formazione di giunzioni strette, che – formando una barriera – sigillano il monostrato endoteliale. Invece, la caderina N, presente nelle cellule mesenchimali e nervose, media contatti meno stretti. Passando all’apoptosi, la cellula deve ricevere dei segnali specifici per crescere e dividersi (i fattori di crescita), ma deve anche ricevere in continuazione dei segnali di sopravvivenza per non morire. L’assenza di questi segnali innesca un processo di morte cellulare programmata, che dura una ventina di minuti. I segnali di sopravvivenza vanno dai già detti fattori solubili (di crescita) ai segnali d’interazione con la matrice extracellulare (innescati dalle integrine), fino ai segnali d’interazione cellula-cellula (attivati dalle caderine). La mancanza di un segnale di sopravvivenza innesca una risposta apoptotica. Poiché questa si manifesta anche in assenza di sintesi proteica, è evidente che il macchinario molecolare responsabile del controllo della morte cellulare è precostituito all’interno della cellula e che i segnali di sopravvivenza agiscono semplicemente da freni su questo macchinario. Se manca il freno, l’apoptosi si innesca immediatamente, senza che sia necessario regolare l’espressione di nuovi geni e produrre nuove proteine. I fattori solubili, le interazioni cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare sono segnali cruciali per il differenziamento, la specificità e l’omeostasi tessutale. Tutto ciò premesso, ricordiamo il grande interesse che ha suscitato lo studio della proteina circolante Fibroblast Growth Factor (FGF) 23, prodotta dalle cellule ossee, che attraverso il cofattore della proteina Klotho agisce sulle cellule tubulari renali, aumentando il riassorbimento di calcio. Klotho, così chiamata in ricordo di una divinità greca che filava il destino della vita dell’uomo, ha azione antiapoptotica, riduce lo stress ossidativo, protegge il rene dal danno ischemico e influenza la crescita dell’osso. Questa molteplicità di azioni viene invocata per spiegare il suo ruolo protettivo nei confronti dell’invecchiamento. Nonostante sia generalmente accettato che l’iperfosfatemia costituisce il maggior determinante della calcificazione vascolare nell’insufficienza renale cronica, potrebbe avere un ruolo anche la deficienza di Klotho. D’altronde, i livelli circolanti di FGF23 rappresentano un forte predittore di mortalità nei soggetti con malattia renale cronica e si associano strettamente all’ipertrofia ventricolare sinistra.

Le nuove conoscenze derivanti dalla biologia avvalorano l’interesse del clinico per il calcio ione.

 

Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Il nostro sito utilizza i cookies per offrirti un servizio migliore.

Se vuoi saperne di più o avere istruzioni dettagliate su come disabilitare l'uso dei cookies puoi leggere l'informativa estesa

Cliccando in un punto qualsiasi dello schermo, effettuando un’azione di scroll o cliccando su Accetto, presti il consenso all’uso di tutti i cookies.