Signalling mitocondriale del calcio e apoptosi: determinanti molecolari e meccanismi di regolazione

La ricerca proposta studia la morte per apoptosi, il processo che permette ad un organismo di eliminare le cellule in sovrannumero (p.es. durante la maturazione degli organi) o danneggiate (p.es. da patogeni o trasformazione neoplastica). In varie malattie genetiche l’apoptosi viene attivata in condizioni sbagliate, portando alla degenerazione di tessuti sani. I mitocondri, centrale energetica della cellula, hanno anche il ruolo di attivare l’apoptosi al momento opportuno. Quando arriva il segnale corretto, i mitocondri cambiamo forma e rilasciano all’interno della cellula proteine che scatenano il “suicidio” della cellula. Un segnale critico è lo ione Ca2+. In risposta a molti stimoli esterni, il Ca2+ fluisce all’interno della cellula e raggiunge i mitocondri. L’ampiezza, la localizzazione e la durata del flusso di Ca2+ (una specie di alfabeto che specifica un messaggio preciso) inducono un effetto che può variare da attività cellulari diverse (p.es. contrazione o secrezione) alla morte della cellula. In questo progetto, ci proponiamo di chiarire come sono regolati i flussi di Ca2+ nei mitocondri: quali proteine trasportano Ca2+ e come segnali Ca2+ diversi sono generati in condizioni normali e patologiche. Comprendere come sono generati e tradotti i “segnali di morte” ed identificare le proteine coinvolte (nuovi possibili bersagli di farmaci) può aprire la strada a terapie innovative per le malattie degenerative. Infine, il progetto studierà una malattia genetica specifica, la distrofia miotonica, in quanto interessanti risultati preliminari hanno mostrato che la proteina codificata dal gene mutato modifica la struttura dei mitocondri e causa morte cellulare per apoptosi.