Un tricheco marino aiuta a svelare il mistero della cornea trasparente

“Il mistero della assenza di vasi sanguigni nella cornea e, di conseguenza, la sua trasparenza - un requisito fondamentale per la vista - è stato per 50 anni oggetto di ricerche scientifiche.

Questa peculiare caratteristica ha fatto della cornea una piattaforma sperimentale ’in vivo’ utilizzata per validare sostanze pro- ed anti-angiogeniche, cioè atte a facilitare o ostacolare la formazione dei vasi. Ora i nostri studi hanno portato alla identificazione del responsabile di questo fenomeno: la presenza di elevate concentrazioni della forma solubile di una proteina, il recettore Flt-1”, spiega Sandro De Falco, ricercatore dell’Istituto di genetica e biofisica del Consiglio nazionale delle ricerche di Napoli e coautore di una ricerca che ha visto impegnati i laboratori della Kentucky University of Lexington e del Medical College of Georgia (Usa) e ricercatori del Giappone, del Regno Unito, dell’Australia e dell’Italia.

I ricercatori sono partiti da una osservazione che all’inizio è sembrata essere un paradosso, e cioè che nella cornea è presente un potentissimo fattore pro-angiogenico, il Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF). Questa proteina interagisce con due proteine recettori presenti sulla superficie cellulare, noti come Flt-1 e KDR, in grado di trasmettere alla cellula i segnali attivati dal VEGF.

Il recettore Flt-1 esiste in due forme: di membrana in grado di trasmettere il segnale e in forma solubile non ancorata alla membrana. La chiave dell’assenza di vasi nella cornea è proprio la presenza di elevate concentrazioni di Flt-1 in forma solubile e la contemporanea assenza della forma di membrana. Per verificare questa ipotesi i ricercatori hanno lavorato con approcci sia di tipo biochimico sia di tipo genetico su diversi modelli animali knock-out (topi di laboratorio in cui è stata spenta l’espressione di un singolo gene).

“Utilizzando il topo knock-out per il gene Placental Growth Factor (PlGF), appartenente alla stessa famiglia del VEGF ed in grado di interagire anch’esso con il recettore Flt-1”, prosegue De Falco, “abbiamo verificato che anche nel nostro modello animale, bloccando l’espressione di questo recettore, si ottiene una spontanea vascolarizzazione della cornea. Questa prova è stata confermata anche utilizzando varianti della proteina PlGF da noi generate”.

A conferma della correttezza degli approcci sperimentali utilizzati per individuare il meccanismo molecolare è stata osservata la cornea del Trichecus Manatus o lamantino, un tricheco marino che vive vicino all’estuario dei fiumi. “Ebbene, nella cornea del lamantino non è presente la forma solubile del recettore Flt-1, ma solo la forma di membrana, che, essendo in grado di trasmettere alle cellule i segnali attivati dal VEGF, determina correttamente la vascolarizzazione della cornea”, spiega De Falco. “La possibile ricaduta delle nostre ricerche sarà l’utilizzo di questa molecola per bloccare l’affermazione di nuovi vasi soprattutto nei tumori in quanto l’angiogenesi è uno dei fenomeni cruciali per la crescita tumorale e fattore di rischio che determina la maculopatia degenerativa, principale causa della cecità degli anziani”.

Chi: Istituto di genetica e biofisica, Cnr di Napoli
Che cosa: individuata proteina in grado di spiegare la mancanza di vasi della cornea. Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature (n. 7114, volume 443, pag. 993)
Per informazioni: Sandro De Falco, Istituto di genetica e biofisica “A. Buzzati Traverso”, e- mail: defalco@igb.cnr.it