Le connessioni fra matrice extracellulare e citoscheletro nel muscolo scheletrico: studio delle conduttanze ioniche e delle proprietà meccaniche del sarcolemma

Le distrofie muscolari sembrano aver origine da mutazioni dei complessi proteici che collegano il citoscheletro delle fibre muscolari con la matrice extracellulare. Questi complessi funzionerebbero come stabilizzatori meccanici della membrana ovvero come siti di ancoraggio e di regolazione dei canali ionici. In questa ricerca ci proponiamo di verificare la funzione di questi complessi studiando topi portatori di mutazioni di proteine appartenenti a questi complessi (la distrofina, la laminina, il collagene VI e l’integrina a7B). La carenza di queste proteine determina nei topi l’insorgenza di una distrofia muscolare: e’ quindi molto probabile che esse svolgano un ruolo essenziale nella connessione fra citoscheletro e matrice extracellulare. Ci proponiamo, in ciascuno di queste quattro linee di topi e in topi normali, di analizzare le proprieta’ elettrofisiologiche e meccaniche della membrana delle fibre muscolari. Lo studio meccanico si propone di analizzare la resistenza meccanica del sarcolemma e la trasmissione della forza sia trasversale fra fibra e fibra sia longitudinale a livello della giunzione mio-tendinea. Lo studio elettrofisiologico si propone invece di registrare il potenziale di membrana a riposo, l’ampiezza e la forma del potenziale d’azione e i mepps (piccole variazioni di potenziale legate al rilascio di acetilcolina a livello della giunzione neuro-muscolare). Usando la tecnica del blocco di voltaggio si procedera’ all’analisi delle singole correnti ioniche di membrana. Ci si propone poi di applicare una nuova tecnica elettrofisiologica: la registrazione mediante matrice di transistors. Le fibre muscolari vengono coltivate su una matrice di transistors coperti di uno strato di diossido di silicio, ricoperto dalle proteine della matrice extracellulare. La metodica che viene per la prima volta applicata alle fibre muscolari appare promettente per questo progetto che e’ focalizzato sulla interazione fra fibra muscolare e matrice extracellulare.