Subunità Cavβ3 dei canali del calcio e integrità della barriera emato-encefalica

Un recente studio pubblicato sulla rivista Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology ha esaminato il ruolo della Cavβ3, una subunità dei canali del calcio voltaggio-dipendenti, nel modulare il segnale del calcio nelle cellule endoteliali microvascolari cerebrali (BMEC) e come questo contribuisce all’integrità della barriera emato-encefalica.

Il controllo stretto del calcio citoplasmatico nelle cellule endoteliali è essenziale per la regolazione della funzione della barriera endoteliale. Gli autori dello studio hanno indagato la funzione della Cavβ3 nelle BMEC attraverso imaging del calcio e Western blot, esaminato la funzione della barriera endoteliale in vitro e l’integrità della barriera emato-encefalica in vivo, e valutato il decorso della malattia dopo l’induzione dell’encefalite autoimmune sperimentale nei topi utilizzando topi Cavβ3−/− (deficienti di Cavβ3) come controlli.

I risultati dello studio hanno identificato la proteina Cavβ3 nelle BMEC, ma le registrazioni elettrofisiologiche non hanno rivelato un’attività significativa dei canali Cav. In vivo, l’integrità della barriera emato-encefalica era ridotta in assenza di Cavβ3. Dopo l’induzione dell’encefalite autoimmune sperimentale, i topi Cavβ3−/− mostravano un esordio della malattia più precoce con una disabilità clinica esacerbata e un aumento dell’infiltrazione di cellule T.

In vitro, la resistenza transendoteliale dei monociti BMEC Cavβ3−/− era inferiore a quella dei monociti BMEC wt, e l’organizzazione della proteina giunzionale ZO-1 (zona occludens-1) era compromessa. La trombina stimola il rilascio di calcio dipendente da inositolo 1,4,5-trisfosfato, che facilita la contrazione cellulare e aumenta la permeabilità della barriera endoteliale tramite la fosforilazione del MLC (catena leggera della miosina) dipendente dal calcio. Questi effetti erano più pronunciati nelle BMEC Cavβ3−/− rispetto alle BMEC wt, mentre le differenze erano abolite in presenza dell’inibitore MLCK (MLC kinase) ML-7. L’espressione del cDNA di Cacnb3 nelle BMEC Cavβ3−/− ha ripristinato il fenotipo wt. La coimmunoprecipitazione e la spettrometria di massa hanno dimostrato l’associazione della Cavβ3 con le proteine del recettore dell’inositolo 1,4,5-trisfosfato.

Indipendentemente dalla sua funzione come subunità dei canali Cav, la Cavβ3 interagisce con il recettore dell’inositolo 1,4,5-trisfosfato ed è coinvolta nel controllo stretto del calcio citoplasmatico e nella fosforilazione del MLC dipendente dal calcio nelle BMEC. Questo ruolo della Cavβ3 nelle BMEC contribuisce all’integrità della barriera emato-encefalica e attenua la gravità della malattia da encefalite autoimmune sperimentale.

Fonte: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2024

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/ATVBAHA.124.321141

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