Abstract della tesi della Dott.ssa Giustarini

Il principale argomento di ricerca affrontato nel corso degli anni di dottorato riguarda il meccanismo di azione degli S-nitrosotioli, e lo studio del loro effetto vasodilatante. Tali molecole, infatti, recentemente sono oggetto di interesse da parte di numerosi studiosi visto il possibile ruolo fisiologico e terapeutico che potrebbero svolgere. Tale tipo di studio è stato applicato a varie tioli di basso peso molecolare e proteici. Un’attenzione particolare è stata rivolta all'actina, come un possibile target di S-nitrosilazione fisiologico in risposta a stimoli vasodilatatori determinati dal rilascio di NO. E’ stato osservato che tale proteina, possedendo nella molecola un residuo cisteinico reattivo, può reagire con il S-nitrosoglutationetramite reazioni di transnitrosilazione. Tale reazione è risultata piuttosto lenta: il valore della costante di velocità di secondo ordine è risultato molto simile a quello ottenuto per l'emoglobina umana (0.401 M^-1 cm^-1). Al contrario la rezione di rilascio dell’NO dall’actina è risultata molto più veloce (K₂= 2.04 M^-1 cm^-1).Pertanto sembra essere favorito il processo di denitrosilazione dell'actina piuttosto che la sua S-nitrosilazione. La S-nitrosilazione di questa proteina non sembra significativamente influenzare la sua capacità polimerizzante, mentre le conferisce una notevole capacità vasodilatante. Utilizzando un saggio biologico con strips di aorta addominale di ratto è stata valutata la capacità della S-nitrosoactina di indurre rilassamento vasale in confronto con altri S-nitrosotioli proteici e non: la S-NO-actina ha mostrato il più elevato potere vasorilassante (EC₅₀ = 9.3 nM) dose-dipendente. Pertanto, dato il ruolo di primaria importanza che l'actina gioca nei processi di rilassamento/contrazione della muscolatura vascolare liscia e considerando la localizzazione della proteina nel sistema contrattile riteniamo che la sua funzione potrebbe essere degna di nota. Questi dati possono essere utili anche per cercare di comprendere i meccanismi che regolano il sistema di contrazione e rilascio dei vasi sanguiferi e linfatici. E' noto, infatti che la parete di tali vasi è costituita da muscolatura liscia ricca in actina. In particolare, nel caso del sistema linfatico, la muscolatura è presente soltanto a livello dei vasi di maggior calibro, per cui i meccanismi di contrazione e dilatazione varieranno a seconda del tipo di vaso preso in considerazione. Una iniziale quantizzazione dei tioli di alto e basso peso molecolare sia sulle cellule endoteliali che su quelle muscolari di dotto toracico bovino ha indicato che in entrambi i tipi cellulari esiste una quota di sulfidrili proteici dotati di una certa reattività che potrebbero avere un ruolo importante nelle reazioni di transnitrosilazione. Tali tioli non sono stati identificati ma dati preliminari lasciano pensare che l’actina abbia un ruolo significativo. Dato che l'innervazione dei vasi linfatici è molto scarsa, è plausibile ammettere che il loro tono vasale sia essenzialmente regolato ad opera delle cellule endoteliali, attraverso il rilascio di CGRP e sostanza P provocando contrazione e attraverso il rilascio di NO determinando il rilassamento. In questo contesto i nitrosotioli di natura proteica ed in particolare la S-nitrosoactina potrebbero svolgere un ruolo di primo piano, nel mediare ila rilassamento muscolare in risposta ad uno stimolo NO-dipendente.