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giovedì 11 ottobre 2012

La chimica dell'adrenalina premiata col Nobel

Un forte spavento ha diversi effetti sul nostro corpo: la bocca si secca, il cuore batte più frequentemente e i nostri sensi sono all’arte. In altre parole, il nostro corpo è pronto a fronteggiare un pericolo imminente secondo il motto «fight or fly» («combatti o scappa»). A determinare questa situazione è l’aumento di un ormone, l’adrenalina, che spinge le cellule del nostro corpo ad attivare tutti i meccanismi necessari per la situazione che si venuta a creare. Ma da tempo è noto che l’adrenalina non entra nelle cellule, pur riuscendo a modificarne il comportamento. L'adrenalina rappresenta sia un ormone che un neuro-trasmettitore; essa ha un chiaro motivo di origine evolutivo: tanto la capacità di lottare che quella di scappare, hanno avuto una parte decisiva nella storia di tutti gli animali vissuti sulla Terra. Ma qual è il funzionamento dell'adrenalina? E in che modo miliardi di cellule che compongono il nostro corpo reagiscono agli stimoli ambientali? A questo interrogativo, hanno contribuito in modo importante i due scienziati americani premiati col Nobel per la Chimica: Robert Lefkowitz (Duke University) e Brian Kobilka (Stanford). Ecco la motivazione ufficiale: «Le loro scoperte hanno svelato i meccanismi intimi dei recettori accoppiati alla proteina G», noti come Gprc. Ovviamente, non c'è solo l'adrenalina: i Gprc sono una famiglia di recettori decisamente vasta. Alcuni di questi si trovano sulla superficie delle cellule del naso, della lingua e degli occhi, e servono giustappunto a percepire odori, sapori e perfino la luce. Ma all'interno del corpo, sono gli stessi Gprc a registrare i segnali chimici che arrivano dall'adrenalina, ma anche dalla dopamina o dalla serotonina, due neurotrasmettitori che hanno molto a che fare con il benessere mentale. In compenso, è proprio dall'adrenalina che Robert Lefkowitz ha iniziato i suoi studi, a partire dal 1968. Dopo lunghi insuccessi, utilizzando dello iodio radioattivo, lo scienziato riesce a seguire i movimenti dell'ormone e ad approfondire così l'esistenza e il funzionamento di quei recettori che, fino ad allora, restavano un enigma. Il contributo di Brian Kobilka arriva dopo. 


Negli anni 80, il biochimico si mette a lavorare sui geni che codificano quegli stessi recettori, inizialmente sotto la direzione dello stesso Lefkowitz. Peccato che a quei tempi il genoma umano non fosse stato ancora "letto". Con una trovata ingegnosa, Kobilka riesce a isolarlo e a scoprire importanti e forti analogie con il recettore della luce nella retina. È così che viene fuori che i Gprc sono una vera e propria famiglia di recettori. Fra l'altro, evidenzia l'Accademia Svedese delle Scienze, «nel 2011 Kobilka ha raggiunto un enorme risultato: un'immagine del recettore nell'esatto istante in cui viene attivato dall'ormone e manda un segnale all'interno della cella. Un'immagine che è un capolavoro molecolare». Il Nobel per la Chimica assegnato somigliava a un Nobel per la Medicina, considerando la materia trattata. Visto il ruolo determinante che hanno in molte funzioni biologiche, i recettori accoppiati alla proteina G hanno inevitabilmente a che fare con molte malattie. «Questo lavoro a cavallo fra genetica e biochimica – ha affermato Mark Downs, direttore della Society of Biology britannica – oltre a fare luce su come facciano varie cellule di un organismo a reagire agli stimoli esterni, ha gettato le basi per la nostra comprensione della farmacologia moderna». Tanto per essere chiari, circa due terzi delle medicine già sul mercato sono basate sull'interazione con i recettori Gprc.  Ogni singola cellula ha dei piccolissimi recettori che le permettono di percepire l’ambiente circostante, in modo che possa adattarvisi meglio.

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