Gli scienziati hanno acquisito una comprensione più chiara di come le proteine vengono ordinate all'interno del cristallino dell'occhio, grazie a un nuovo studio che fa luce sui meccanismi molecolari coinvolti in questo processo cruciale. I risultati potrebbero avere implicazioni per la comprensione e il trattamento della cataratta, una delle principali cause di perdita della vista in tutto il mondo.
Il cristallino dell'occhio è una struttura trasparente e flessibile situata dietro l'iride e la pupilla. Svolge un ruolo fondamentale nel focalizzare la luce sulla retina, permettendoci di vedere chiaramente a diverse distanze. Il cristallino è costituito da cellule specializzate chiamate cellule fibrose del cristallino, che contengono un'alta concentrazione di proteine note come cristalline.
Le cristalline sono responsabili della trasparenza e delle proprietà rifrattive della lente. Vengono sintetizzati nelle cellule epiteliali del cristallino e poi trasportati alle cellule fibrose del cristallino, dove sono disposti in modo altamente organizzato per garantire una trasmissione della luce ottimale.
Difetti nello smistamento e nella disposizione delle cristalline possono portare alla formazione della cataratta, caratterizzata da un opacizzazione del cristallino che ostacola la visione. Comprendere come le cristalline vengono selezionate all'interno del cristallino è quindi essenziale per sviluppare trattamenti efficaci per la cataratta.
Nel nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori dell’Università della California, San Francisco (UCSF) hanno utilizzato una combinazione di tecniche di imaging avanzate e test biochimici per studiare i meccanismi molecolari alla base della selezione cristallina.
Si sono concentrati su una proteina specifica chiamata CP49, coinvolta nel traffico di cristalline dalle cellule epiteliali del cristallino alle cellule fibrose del cristallino. Utilizzando la microscopia a super risoluzione, i ricercatori hanno visualizzato la localizzazione e la dinamica di CP49 in tempo reale.
I risultati hanno rivelato che CP49 forma complessi dinamici con cristalline e altre proteine coinvolte nel trasporto intracellulare. Questi complessi si muovono lungo i microtubuli, strutture cellulari che fungono da autostrade per il trasporto intracellulare, verso le cellule fibrose del cristallino.
Ulteriori analisi hanno mostrato che l'interazione tra CP49 e le cristalline è regolata da una specifica modifica post-traduzionale chiamata fosforilazione. La fosforilazione è l'aggiunta di un gruppo fosfato a una proteina, che può alterarne la struttura e la funzione.
I ricercatori hanno scoperto che la fosforilazione di CP49 da parte di un enzima specifico, la proteina chinasi A (PKA), migliora l'interazione tra CP49 e le cristalline, promuovendone l'efficiente trasporto alle cellule della fibra del cristallino.
"Il nostro studio fornisce nuove informazioni sui meccanismi molecolari che governano la selezione delle cristalline all'interno del cristallino", ha affermato il dottor Michael Bonaguidi, autore senior dello studio. "La comprensione di questi meccanismi potrebbe portare allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche per la cataratta e altri disturbi legati al cristallino".
I risultati suggeriscono che mirare all’interazione CP49-cristallina o alla fosforilazione di CP49 potrebbero essere potenziali strade per il trattamento della cataratta. Sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare queste possibilità e tradurre i risultati in applicazioni cliniche.
