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Svelato il mistero della talpa che non sente il dolore

19 dicembre 2011 Nessun commento  

La talpa senza pelo, nativa dell’Africa Orientale,  oltre al singolare nome scientifico (Heterocephalus glaber), non manca di stravaganti caratteristiche biologiche,: vive sottoterra in condizioni di semioscurità, è priva di peli, ha un’aspettativa di vita di oltre vent’anni, caso più unico che raro tra i roditori, e non si ammala quasi mai di cancro.

Recentemente è stata svelata una sua ennesima caratteristica particolare, ovvero l’insensibilità al dolore derivante dall’acido: questo tipo di adattamento consente alle talpe di prosperare nei tunnel sotterranei che formano le loro colonie, nonostante la presenza di elevati livelli di acidità dovuti all’accumulo di anidride carbonica sprigionata alla morte degli animali.

Approfondire la conoscenza su come funzionano i pathway del dolore è un passo fondamentale per lo sviluppo di nuovi modi di trattare il dolore

dice Ewan St. John Smith, il responsabile del nuovo studio, neuroscienziato del Max Delbrück Center for Molecular Medicine di Berlino.

Primo piano della curiosa (quanto antiestetica) talpa senza pelo

Smith e i suoi colleghi avevano in precedenza scoperto che iniettando piccole quantità di acido nella zampa di una talpa senza pelo non si aveva nessuna reazione da parte dell’animale. Al contrario i topi sottoposti allo stesso trattamento immediatamente ritraevano la zampa e la iniziavano a leccare: giusto per farsi un’idea del tipo di dolore somministrato, si pensi a quello che un uomo può sentire se si versa del succo di limone su una ferita.

E’ noto che l’acido è percepito attraverso i nocicettori, una particolare classe di recettori presente sui neuroni nocicettivi, ovvero quei sensori deputati a raccogliere stimoli esterni potenzialmente dannosi per l’organismo e a trasmetterli al sistema nervoso centrale per avviare la risposta del dolore. Tali recettori sono canali ionici che “percepiscono” la presenza di acidi tramite una risposta a elevate concentrazioni di protoni (che derivano dalle condizioni acide) aprendosi e stimolando così il neurone. Smith si aspettava dunque  che analizzando i neuroni della talpa non avrebbe trovato i recettori per l’acido, oppure ne avrebbe trovata una versione non funzionale: invece è emerso che la talpa senza pelo possiede gli stessi nocicettori dei topi, e con le stesse funzionalità.

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Categorie:Biologia, Neuroscienze

Scoperti i geni per sintesi di codeina e morfina nel papavero da oppio

15 marzo 2010 5 commenti  
Il più grande segreto del papavero da oppio, ovvero i geni e gli enzimi coinvolti nella biosintesi di codeina e morfina, è stato svelato

Capsule immature di Papaver somniferum, da cui si estrae l'oppio grezzo

Ricercatori dell’ University of Calgary (Canada) hanno scoperto i geni specifici che consentono al papavero da oppio di produrre codeina e morfina, aprendo così le porte a nuovi metodi di produzione di questi efficaci antidolorifici, come la sintesi in laboratorio o un maggiore controllo della produzione in vivo (in papaveri ingegnerizzati).

“Gli enzimi codificati da questi due geni hanno eluso i biochimici vegetali per mezzo secolo” dice Peter Facchini, professore nel Department of Biological Sciences, che ha dedicato la sua carriera allo studio delle proprietà uniche del papavero da oppio. “L’aver individuato non solo gli enzimi, ma anche i geni responsabili della biosintesi di codeina e morfina è un grande passo avanti. E’ come aver trovato un gene coinvolto nel cancro o in altre malattie genetiche.”

La codeina è senza dubbio l’oppiaceo più usato al mondo, e probabilmente uno degli antidolorifici più comuni. Nonostante essa possa essere estratta direttamente dalla pianta, per lo più si ottiene sintetizzandola a partire dalla morfina, che si trova in quantità molto maggiore nel papavero.

Nel fegato la codeina è convertita in morfina da un particolare enzima, secondo un processo del tutto naturale nell’uomo, ed è sottoforma di morfina che può agire come potente analgesico. In Canada, che rappresenta uno dei maggiori consumatori al mondo di farmaci basati su oppiacei, si spendono più di 100 milioni di dollari (canadesi, equivalenti a circa 70milioni di euro) per farmaci contenenti codeina: nonostante ciò, il Canada importa dall’estero tutto il suo fabbisogno.

“Con tale scoperta, si possono potenzialmente creare piante che arrestino la biosintesi a livello della codeina, senza trasformarne la gran parte in morfina come avviene normalmente. Così facendo la produzione di codeina ed altri farmaci basati su oppiacei potrebbe avvenire in maniera più efficiente ed economica, secondo un sistema biosintetico controllato” spiega Facchini “La nostra scoperta rende possibile anche l’impiego di microrganismi per produrre oppiacei importanti farmacologicamente: una sintesi di questo tipo può prescindere dall’estrazione dal papavero, con tutti i vantaggi che ne derivano. Uno dei prossimi passi del team di ricerca sarà proprio di usare il gene per la codeina per produrre farmaci in ospiti come lievito e batteri.”

Codeina

A Jillian Hagel, che lavora nel laboratorio di Facchini, è stato assegnato il compito di scovare questi geni chiave, come parte del suo dottorato di ricerca. Jillian è riuscita in questa impresa utilizzando tecniche genomiche all’avanguardia, che l’hanno aiutata a districarsi tra i 23mila differenti geni del papavero e a trovare il gene chiamato codeina O-demetilasi (CODM), che produce appunto l’enzima che converte la codeina in morfina, tramite rimozione di un gruppo metile dall’ossigeno che diviene un ossidrile.

“E’ stata una giornata emozionante” Dice la Hagel riguardo al momento della sua scoperta “Abbiamo trovato i pezzi mancanti che erano necessari a comprendere come il papavero da oppio produca la morfina”

Aggiunge Facchini: “L’evoluzione di questi due geni (per la biosintesi rispettivamente di codeina e morfina) all’interno di una singola specie vegetale ha avuto un impatto enorme per l’umanità negli ultime migliaia di anni. La nostra scoperta consente di sfruttare questo straordinario “tesoro genetico” in modi molto importanti”

Fonte: Nature Chemical Biology | EurekAlert!

Categorie:Biotech

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