Le purine come possibili modulatori della attività elettrica e meccanica delle cellule muscolari lisce intestinali

Progetto: Research project

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Una ampia e approfondita conoscenza del modo d'azione dei mediatori enterici è premessa fondamentale per comprendere le alterazioni nella funzionalità nel sistema nervoso enterico alla base dei cambiamenti della motilità osservati in alcuni stati patologici (es. infiammazione). E’ noto che le purine mediano la trasmissione inibitoria nonadrenergiche, noncolinergiche (NANC) nel muscolo liscio gastrointestinale di diverse specie animali, ad oggi, però, il coinvolgimento delle purine nella trasmissione NANC nell’intestino di topo non è ancora stato pienamente caratterizzato. L’acquisizione di tali conoscenze si rende necessaria dal momento che il topo è diventato un modello sperimentale importante per lo studio della motilità gastrointestinale grazie alla disponibilità di una grande varietà di mutanti. La presente ricerca mira, pertanto, a caratterizzare gli effetti indotti da tali messaggeri chimici sull’attività elettrica spontanea e su quella meccanica delle cellule muscolari lisce nelle diverse porzioni del canale alimentare e di evidenziarne il loro ruolo come neurotrasmettitori o neuromodulatori. Inoltre, dal momento che le purine svolgono il loro effetto fisiologico attraverso l’attivazione di recettori posti sulla membrana cellulare, i recettori purinergici, suddivisi in recettori P1 e recettori P2, ci si propone di identificare, anche, i tipi di recettori coinvolti nelle diverse risposte analizzate ed il meccanismo biochimico di trasduzione accoppiato ad ogni sottotipo di recettore. Inoltre, particolare attenzione sarà data ai meccanismi che consentono di modificare la concentrazione di calcio intracellulare che porterà alla variazione di distinte conduttanze ioniche e quindi alla risposta muscolare (eccitazione od inibizione). Gli obiettivi di tale ricerca saranno quindi: - - l’analisi del ruolo svolto e del meccanismo d’azione delle diverse purine (in particolare ATP e adenosina) nelle vie inibitorie ed eccitatorie NANC. - l’identificazione delle possibili interazioni tra le purine e gli altri neurotrasmettitori enterici, in particolare i peptidi intestinali ed NO.

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Con la presente ricerca ci si propone di studiare ed analizzare, in preparati allestiti in vitro, il ruolo delle purine come possibili neuromodulatori dell’attività meccanica ed elettrica di diversi segmenti dell’intestino di topo. E’ noto che le purine mediano la trasmissione inibitoria nonadrenergiche, noncolinergiche (NANC) nel muscolo liscio gastrointestinale di diverse specie animali. In particolare, l’ipotesi purinergica indica l’ATP quale mediatore rilasciato dalle terminazioni NANC, ATP che può essere rapidamente defosforilato ad adenosina da parte delle ectonucleotidasi. Ad oggi, però, il coinvolgimento delle purine nella trasmissione NANC nell’intestino di topo non è ancora stato pienamente caratterizzato. L’acquisizione di tali conoscenze si rende necessaria dal momento che il topo è diventato un modello sperimentale importante per lo studio della motilità gastrointestinale grazie alla disponibilità di una grande varietà di mutanti. Nostri precedenti studi, hanno caratterizzato l’attività elettrica e meccanica dello stomaco, intestino tenue ed colon di topo e analizzato gli effetti indotti dalla stimolazione elettrica dell’innervazione intrinseca NANC. Si mira, pertanto, a caratterizzare le risposte indotte dalla somministrazione esogena delle purine e ad analizzare l’eventuale ruolo svolte dalle stesse nelle risposte indotte dalla stimolazione nervosa nelle diverse porzioni del tratto gastrointestinale. Inoltre, dal momento che le purine svolgono il loro effetto fisiologico attraverso l’attivazione di recettori posti sulla membrana cellulare, i recettori purinergici, suddivisi in recettori P1 e recettori P2, ci si propone di identificare, anche, i tipi di recettori coinvolti nelle diverse risposte analizzate. In particolare è riportato che l’ATP ha una maggiore affinità per i recettori P2, suddivisi in due classi P2x e P2y, mentre l’azione farmacologia dell’adenosina è mediata dai recettori P1, suddivisi a loro volta in recettori A1, A2 e A3. Inoltre, servendosi di bloccanti e di attivatori dei canali ionici, di farmaci in grado di inibire la sintesi di messaggeri intracellulari, sarà determinato il meccanismo biochimico di trasduzione accoppiato ad ogni sottotipo di recettore. Inoltre, particolare attenzione sarà data ai meccanismi che consentono di modificare la concentrazione di calcio intracellulare che porterà alla variazione di distinte conduttanze ioniche e quindi alla risposta muscolare (eccitazione od inibizione). Gli obiettivi di tale ricerca saranno quindi: - - l’analisi del ruolo svolto e del meccanismo d’azione delle diverse purine (in particolare ATP e adenosina) nelle vie inibitorie ed eccitatorie NANC. - l’identificazione delle possibili interazioni tra le purine e gli altri neurotrasmettitori enterici, in particolare i peptidi intestinali ed NO. Tale ricerca prevede: - l’uso di tecniche di registrazione dell’attività meccanica in vitro di segmenti e di strips di muscolatura liscia del canale alimentare. I segmenti interi saranno montati in un bagno d’organo orizzontale per la registrazione sia della pressione endoluminale (espressione dell’attività meccanica della muscolatura circolare) che della tensione isometrica (espressione dell’attività meccanica della muscolatura longitudinale). Tale approccio sperimentale, permette di studiare la funzione muscolare in condizioni nelle quali sono escluse le influenze di fattori estrinseci, ma il muscolo funziona in modo analogo alle sue condizioni in vivo. Le strips di muscolatura circolare o longitudinale saranno montate in un bagno per organo verticale, al fine di analizzare separatamente le risposte dei due strati muscolari. - l’uso di tecniche elettrofisiologiche (derivazione microelettrodica intracellulare) per la registrazione dei potenziali di membrana assoluti, dell’attività elettrica spontanea e delle risposte alla stimolazione di campo nei tes
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/05 → …

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