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Alcolici interagiscono direttamente con una proteina Girk

Apcom 28 giugno 2009

Scoperto il sito cerebrale che produce gli effetti inebrianti dell'alcol. Effetti che quasi tutti conoscono, ma la cui origine rimaneva avvolta nel mistero, che ora uno studio americano del Salk Institute for Biological Studies, La Jolla CA, svela, spiegando in che modo l'alcol altera le funzioni cerebrali.
La loro scoperta, pubblicata sull'edizione online di Nature Neuroscience rivela come l'alcol innesca l'attività di siti localizzati fisicamente all'interno dei canali per gli ioni e i loro risultati potrebbero, in futuro, portare allo sviluppo di nuovi trattamenti contro l'alcolismo, la dipendenza da droghe e l'epilessia.
Si sa che l'etanolo, quando è contenuto nel vino o nelle bevande alcoliche, ha un effetto intossicante ed altera la comunicazione tra le cellule cerebrali. "Gli scienziati sono molto interessati a scoprire in che modo l'alcol agisce sul cervello", dice Paul Slesinger del Peptide Biology Laboratory at the Salk Institute coautore dello studio. "Una delle molte teorie - continua - sostiene che l'etanolo agisce interagendo direttamente con i canali ionici (proteine), ma non ci sono studi che possano indicare il sito di associazione".
Slesinger, ora, con il suo studio mostra che gli alcolici interagiscono direttamente con una nicchia specifica contenuta nel canale per gli ioni, che ha un ruolo chiave in molte funzioni cerebrali che sono associate con l'abuso di droghe e con gli attacchi epilettici. Questo tipo di canale, o proteina chiamata GIRK (G-protein- activated inwardly rectifyng potassium channels), che era già stata oggetto di studio in una precedente ricerca, si apre quando i neuroni comunicano tra di loro attraverso la mediazione di sostanze chimiche (neurotrasmettitori) o impulsi elettrici. Secondo i ricercatori, quando Girk si apre, in risposta all'impulso dato dal neurotrasmettitore , il neurone rilascia ioni di potassio facendo diminuire l'attività neuronale. Era già noto che l'alcol apre i canali Girk, ma non era chiaro, però, se questo era un effetto diretto oppure un co-prodotto di altri cambiamenti molecolari avvenuti nella cellula.
L'aver individuato, comunque, un sito fisico di legame con l'alcol , importante per l'attivazione del canale Girk , aiuterà, secondo gli autori della ricerca, a sviluppare nuove strategie per la cura di malattie cerebrali associate. Inoltre, usando questa struttura proteica , sarà possibile progettare farmaci antagonisti all'effetto degli alcolici per trattare la dipendenza dall'alcol. In alternativa, "se potessimo scoprire un nuovo farmaco - dice Slesinger - che si adatta al sito di legame con l'alcol e che poi attiva i canali Girk, si potrebbe arrivare a smorzare l'eccitabilità neuronale e, forse, avere un nuovo strumento per il trattamento dell'epilessia".
Per capire meglio, a livello molecolare come agisce l'alcol sul cervello Slesinger, insieme a ricercatori di altri laboratori del Salk Institute, ha voluto verificare se delle microscopiche "tasche" , strutture tridimensionali, osservate con strumenti ad alta risoluzione nei canali del potassio, fossero davvero i siti fisici di legame con l'alcol. Hanno, così, scoperto che queste strutture sono simili alle "tasche" dell'alcol viste in due altre proteine di legame con gli alcolici: un enzima che degrada l'alcol nell'organismo (alcol deidrogenasi) e LUSH, la proteina del moscerino della frutta che "avverte" l'alcol nell'ambiente. Inoltre, introducendo, aminoacidi sostitutivi, in grado di inibire l'accesso delle molecole dell'alcol al potenziale sito di legame, hanno visto che l'alcol non attivava più il canale Girk. Una conferma, per gli scienziati, di aver "colpito" giusto, proprio sul sito regolatore dell'alcol, e di aver scoperto che le piccole tasche sono il punto cruciale di attivazione del canale .