Alcuni risultati del progetto FFC#2/2012 mostrano che l’espressione del canale del cloro TMEM16A (un canale di riserva rispetto a CFTR, ma meno potente di questo) viene aumentata in risposta alla malattia polmonare in FC, confermandone la potenziale importanza come bersaglio terapeutico alternativo in questa malattia e possibilmente in altre patologie caratterizzate da ipersecrezione di muco.
Il ripristino del trasporto di cloruro nelle cellule epiteliali delle vie aeree è uno dei principali obiettivi per la terapia del difetto di base nella fibrosi cistica (FC). Questo risultato può essere ottenuto direttamente attraverso la correzione farmacologica della proteina mutata CFTR. Il recupero pieno della funzione di CFTR con la mutazione deltaF508 richiede però il trattamento combinato con due tipi di composti diversi, potenziatori e correttori. Una strategia alternativa per la FC passerebbe attraverso la stimolazione di un’altra proteina canale, TMEM16A, anch’essa capace di trasportare cloruro. Il progetto FFC#2/2012, coordinato dal dottor Luis Galietta dell’Istituto Gaslini di Genova, si proponeva tra i suoi obiettivi quello di studiare la funzione e regolazione della proteina TMEM16A per valutarne la capacità di compensare il deficit di CFTR nei pazienti FC.
In questo lavoro (1) il dottor Galietta e i suoi colleghi hanno voluto investigare se l’esposizione delle cellule epiteliali delle vie aeree a componenti batterici, ossia in una condizione che imita l’ambiente altamente infettato che si verifica nell’apparato respiratorio FC, sia associata all’espressione del TMEM16A (che è un canale attivato da ioni calcio). I ricercatori hanno osservato che nelle cellule epiteliali bronchiali umane il trattamento con piocianina (un pigmento prodotto dal batterio) o con un surnatante (liquido galleggiante su sedimento) di coltura di P. aeruginosa causano un significativo aumento nella funzione di TMEM16A. I risultati suggeriscono che l’espressione e funzione di TMEM16A viene aumentata nella malattia polmonare FC, forse a causa di una risposta alla presenza dei batteri nelle vie respiratorie. Se questa risposta abbia o meno qualche effetto benefico sulla fluidità mucociliare o altri meccanismi di difesa innati, è qualcosa che deve essere ancora studiato in dettaglio. Un tale studio sarebbe auspicabile per stabilire l’importanza di TMEM16A come bersaglio terapeutico in FC e forse in altre patologie caratterizzate da ipersecrezione di muco.
In this paper (1) Dr. Galietta and his colleagues investigated whether exposure of airway epithelial cells to bacterial components, a condition that mimics the environment highly infected that occurs in Cystic Fibrosis, is associated with the expression of TMEM16A (a chloride channel activated by calcium ions). The researchers observed that in human bronchial epithelial cell treatment with pyocyanin (a pigment produced by the bacterium) causes a significant increase in the function of TMEM16A. The results suggest that the expression of TMEM16A is upregulated in CF lung disease, possibly as a response to the presence of bacteria in the airways. Further studies would be desirable to establish the importance of TMEM16A as a therapeutic target in CF and perhaps other diseases characterized by mucus hypersecretion.
Grant N. FFC#2/2012 supported by: Donatori Numero Solidale 2012, LIFC Associazione Lucana Onlus, Delegazione FFC di Cecina, Loifur, Amici per la ricerca Bassano 2012, Iniziativa Natale 2012, Delegazione FFC di Varese, Amici per la ricerca di Milano, Famiglia Polito and gruppo “Parma per la vita”.
(1) Upregulation of TMEM16A Protein in Bronchial Epithelial Cells by Bacterial Pyocyanin
E. Caci, P. Scudieri, E. Di Carlo, P. Morelli, S. Bruno, I. De Fino, A. Bragonzi, A. Gianotti, E. Sondo, L. Ferrera, A. Palleschi, L. Santambrogio, R. Ravazzolo, L. J. V. Galietta PLOS ONE, 2015