Effetti della caffeina sull'attività delle cellule cromaffini: ruolo dei canali SK Ca2+ - dipendenti

Stato dell'arte - Le conduttanze del K+ sono tate studiate a fondo nelle cellule cromaffini di topo (MCCs), in particolare quelle dipendenti da variazioni di concentrazione o conduttanza del Ca2+. I canali BK (Big K, con alta conduttanza) risultano strutturati in complessi macromolecolari in cui sono presenti pure i canali L (Cav1.2 e 2.1) e sono responsabili della terminazione rapida del potenziale d'azione (PA). I BK sono pure accoppiati ai canali Cav1.3. I BK generano una corrente costituita da due componenti una ad inattivazione rapida BKi e l'altra ad inattivazione lenta BKs. A tale proposito è stato evidenziato il ruolo dei BK nel condizionamento della frequenza dei PA. Differente è l'attivazione degli SK (Small K; a bassa conduttanza) che non dipende direttamente dal potenziale di membrana, bensì dalla [Ca2+]i. Questi canali sono codificati dai geni KCNN che sono stati isolati per clonazione omologa. Scopo della Tesi - L'attivazione dei canali di tipo SK dipende strettamente dalla [Ca2+]i (non dal potenziale di membrana) pertanto, essendo quest'ultima funzione della conduttanza transmembrana dei canali del Ca2+ e del rilascio di Ca2+ dagli stores intracellulari (mitocondri e RE) abbiamo testato l'influenza del Ca2+ rilasciato dal RE sul firing del PA delle MCCs. In particolare abbiamo evidenziato il contributo del ∆[Ca2+]i causato dall'efflusso di Ca2+ dal RE applicando 50 microM di caffeina e misurando sia la ¿corrente di coda¿ dei canali SK in ¿voltage-clamp¿ che gli effetti sui PA in ¿current clamp¿. Discussione dei Risultati - I risultati ottenuti possono essere ritenuti soddisfacenti nell'ambito del current-clamp ove si è evidenziata un abbassamento della frequenza dei treni di PA durante l'applicazione di caffeina nella soluzione esterna. Il voltage-clamp ha posto in rilievo la variazione di conduttanza della membrana plasmatica dovuta alla presenza di caffeina 50mM nel bagno di misura; il voltage clamp con protocollo (van Dael) per l'analisi delle correnti di coda generate dagli SK ha dato buoni risultati rendendo significativa la variazione di conduttanza durante l'infusione di caffeina 50mM. Conclusione - In questa tesi abbiamo dimostrato che aumenti del Ca2+ intracellulare causato dal rilascio di Ca2+ dal reticolo sarcoplasmatico mediante caffeina causa un aumento delle correnti di potassio SK che inducono un rallentamento significativo alla frequenza dei PA spontanei delle MCCs. Misure con tecniche di fluorescenza utilizzando indicatori quali le equorine o semplicemente fura-2, permetterebbero una corretta analisi quantitativa al fine di determinare il ∆[Ca2+]i che causa la ∆ISK.