Un team guidato da ricercatori dell'Università della California, a San Francisco, ha identificato il meccanismo molecolare mediante il quale la proteina Piezo1 rileva le forze meccaniche e le converte in segnali elettrici.
Piezo1 si trova nelle membrane cellulari dei neuroni sensoriali, responsabili della rilevazione del tatto, della pressione e del dolore. Quando questi neuroni vengono stimolati, Piezo1 si apre, consentendo agli ioni di fluire nella cellula e generando un segnale elettrico che viene inviato al cervello.
I ricercatori hanno utilizzato una combinazione di tecniche, tra cui la cristallografia a raggi X e l’elettrofisiologia, per determinare la struttura di Piezo1 e come cambia quando viene attivato. Hanno scoperto che Piezo1 ha una struttura unica a forma di lama che agisce come un braccio di leva. Quando si applica forza alla lama, si apre il canale, consentendo agli ioni di fluire attraverso.
La scoperta potrebbe portare a nuovi trattamenti per condizioni come il dolore cronico, i disturbi d’ansia e il dolore neuropatico, causati da danni ai neuroni sensoriali. Prendendo di mira Piezo1, i ricercatori potrebbero essere in grado di sviluppare farmaci che bloccano o potenziano la sua attività, a seconda dell'effetto desiderato.
I risultati, pubblicati sulla rivista Nature, fanno luce anche sui meccanismi di base attraverso i quali le cellule percepiscono il loro ambiente. Piezo1 è solo una delle famiglie di proteine coinvolte nella meccanosensazione e i ricercatori ritengono che le loro scoperte potrebbero fornire informazioni su come funzionano anche queste altre proteine.
"Il nostro studio fornisce una comprensione dettagliata di come Piezo1 rileva le forze meccaniche a livello molecolare", ha affermato l'autore senior Yifan Cheng, PhD, professore associato di biochimica e biofisica presso l'UCSF. "Questa conoscenza potrebbe portare allo sviluppo di nuove terapie per una varietà di condizioni che influenzano il tatto e la sensazione del dolore".
