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Sabina Bucciarelli

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Proteina Gs alpha come biomarker per la depressione Sabina Bucciarelli 30/03/2012
Nonostante decenni di ricerca, le basi biologiche della depressione non sono note, e gli obiettivi molecolari e cellulari del trattamento antidepressivo rimangono sfuggenti. Alcuni ricercatori dellUIC (University of Illinois at Chicago) College of Medicine ed in particolare del dipartimento di Physiology and Biophysics hanno scoperto che un cambiamento nella posizione di una proteina nel cervello potrebbe fungere da biomarker per la depressione. La proteina oggetto di studio 竪 una proteina di membrana la Gs alpha implicata nella trasmissione degli impulsi nervosi, ed importante modulatore del segnale per la serotonina.
Gs Alpha Le proteine G sono un sottogruppo di una superfamiglia di GTP asi. Possiamo distinguere due ampie classi di GTPasi: le GTPasi monomeriche e le proteine G eterotrimeriche, costituite cio竪 da tre subunit proteiche. Le subunit 留, 硫 e 粒 vengono divise generalmente in subunit 留 e complesso 硫粒, agendo quest'ultimo come un'unit. Queste proteine sono direttamente associate a recettori di membrana, conosciuti come recettori serpentina o recettori collegati a proteine G.
Nello stato inattivo la subunit 留 lega GDP ed 竪 strettamente legata al complesso 硫粒. Il legame di una molecola segnale con il recettore ne provoca un'alterazione conformazionale, che si riflette direttamente sulla subunit 留 che a sua volta cambia conformazione. Il cambiamento conformazionale determina una dissociazione della subunit 留 dal complesso 硫粒, per sostituire poi il GDP legato con un GTP assumendo cos狸 lo stato attivo.
Il Prof. Mark Rasenick, professore emerito dellUIC di fisiologia e biofisica insieme alla sua equipe ha scoperto che la Gs alpha 竪 disposta in modo anomalo sulla membrana delle cellule dei pazienti depressi e quindi funziona di meno, impedendo il corretto passaggio del segnale. La Gs alpha si muove liberamente nelle membrane di pazienti normali, permettendo la trasmissione del segnale, cosa che non si verifica nelle persone con problemi di depressione.
La proteina Gs Alpha, sulla superficie delle cellule dei pazienti depressi 竪 intrappolata in una 'palude' detta raft lipido (fig) di molecole di grasso e non pu嘆 interagire con la serotonina. La viscosit della membrana pu嘆 modificare lo stato delle Gs,un aumento (colesterolo, lipidi) diminuisce la mobilit o fluidit, e quindi la Gs rimane intrappolata.
La stabilit dellumore 竪 influenzata dalla perdita della fluidit della membrana, si perde la comunicazione tra le cellule, quindi si verificano fenomeni depressivi. E stato inoltre dimostrato (M.Rasenick) che la Gs riprende la sua normale funzionalit dopo trattamenti antidepressivi che ripristinano la fluidit della membrana.
Nel recente studio patrocinato dalla Regione Marche, condotto negli Stati Uniti, presso il laboratorio del prof. Mark Rasenick, sono stati analizzati campioni di sangue, in particolare si 竪 quantificata la Gs nelle membrane piastriniche. E noto che esistono delle strette correlazioni enzimatiche, metaboliche e similitudini fra le piastrine e le cellule nervose. Molto verosimilmente perch辿 le piastrine possiedono caratteristiche molto simili sipotizzano come derivate dallo stesso foglio embrionale del neurone. Per tali motivi le piastrine da qualche tempo considerate dei markers biologici in psichiatria, vengono anche chiamate neuroni circolanti o ambasciatrici del cervello e potrebbero offrire un rilevante vantaggio nella comprensione della neurofisiologia di vari disordini psichiatrici.
Nel nostro studio sono state coinvolte diverse tipologie di pazienti per un totale di 92 campioni:
Estrazione Gs alpha Separazione dei globuli rossi dalle piastrine, campioni conservati a -20属C
Tecnica del western blot Per analizzare i livelli di proteina Gs alpha abbiamo utilizzato la tecnica del western blot. Una tecnica in cui le proteine sono separate mediante elettroforesi su gel e successivamente trasferite su un supporto (membrana o filtro). Successivamente una specifica proteina viene identificata mediante la sua reazione specifica con un anticorpo.
Fasi di un western blot Prima fase: elettroforesi su gel. Le proteine sono separate in base alla dimensione
Sabina Bucciarelli
Terza fase: saturazione o blocking. Per saturare i siti idrofobici liberi sulla membrana (BSA) Quarta fase: legame dellanticorpo primario.
Quinta fase: legame dellanticorpo secondario.
Sabina Bucciarelli
A cosa serve il western blot? Quanta proteina di interesse c竪 Proteina di interesse 50 Gs monoclonal 37 A7100 A7114 A7100 A7114 B7100 B7114 B7100 B7114 B7100 B7114 B7100 B7114
Conclusioni Si potrebbe ,quindi, con una semplice analisi del sangue, provare a diagnosticare una sindrome depressiva. Utilizzare questo come ulteriore strumento per avvalorare le diagnosi mediche psichiatriche.

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Sabina Bucciarelli

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  • 6. La proteina Gs Alpha, sulla superficie delle cellule dei pazienti depressi 竪 intrappolata in una 'palude' detta raft lipido (fig) di molecole di grasso e non pu嘆 interagire con la serotonina. La viscosit della membrana pu嘆 modificare lo stato delle Gs,un aumento (colesterolo, lipidi) diminuisce la mobilit o fluidit, e quindi la Gs rimane intrappolata.
  • 7. La stabilit dellumore 竪 influenzata dalla perdita della fluidit della membrana, si perde la comunicazione tra le cellule, quindi si verificano fenomeni depressivi. E stato inoltre dimostrato (M.Rasenick) che la Gs riprende la sua normale funzionalit dopo trattamenti antidepressivi che ripristinano la fluidit della membrana.
  • 8. Nel recente studio patrocinato dalla Regione Marche, condotto negli Stati Uniti, presso il laboratorio del prof. Mark Rasenick, sono stati analizzati campioni di sangue, in particolare si 竪 quantificata la Gs nelle membrane piastriniche. E noto che esistono delle strette correlazioni enzimatiche, metaboliche e similitudini fra le piastrine e le cellule nervose. Molto verosimilmente perch辿 le piastrine possiedono caratteristiche molto simili sipotizzano come derivate dallo stesso foglio embrionale del neurone. Per tali motivi le piastrine da qualche tempo considerate dei markers biologici in psichiatria, vengono anche chiamate neuroni circolanti o ambasciatrici del cervello e potrebbero offrire un rilevante vantaggio nella comprensione della neurofisiologia di vari disordini psichiatrici.
  • 9. Nel nostro studio sono state coinvolte diverse tipologie di pazienti per un totale di 92 campioni:
  • 10. Estrazione Gs alpha Separazione dei globuli rossi dalle piastrine, campioni conservati a -20属C
  • 11. Tecnica del western blot Per analizzare i livelli di proteina Gs alpha abbiamo utilizzato la tecnica del western blot. Una tecnica in cui le proteine sono separate mediante elettroforesi su gel e successivamente trasferite su un supporto (membrana o filtro). Successivamente una specifica proteina viene identificata mediante la sua reazione specifica con un anticorpo.
  • 12. Fasi di un western blot Prima fase: elettroforesi su gel. Le proteine sono separate in base alla dimensione
  • 14. Terza fase: saturazione o blocking. Per saturare i siti idrofobici liberi sulla membrana (BSA) Quarta fase: legame dellanticorpo primario.
  • 15. Quinta fase: legame dellanticorpo secondario.
  • 17. A cosa serve il western blot? Quanta proteina di interesse c竪 Proteina di interesse 50 Gs monoclonal 37 A7100 A7114 A7100 A7114 B7100 B7114 B7100 B7114 B7100 B7114 B7100 B7114
  • 18. Conclusioni Si potrebbe ,quindi, con una semplice analisi del sangue, provare a diagnosticare una sindrome depressiva. Utilizzare questo come ulteriore strumento per avvalorare le diagnosi mediche psichiatriche.