Le canalopatie. Una nuova frontiera della medicina

I progressi compiuti nella ricerca a volte sono strabilianti, e la velocità con cui avvengono lo è ancora di più; lo studio dei canali ionici non fa eccezione.

Quante volte, al liceo o all’università, avete sentito parlare di canali ionici? Probabilmente troppe, o quel tanto che basta per rammentare che i canali ionici sono proteine transmembrana, ossia particolari proteine di membrana che attraversano integralmente il doppio strato fosfolipidico, che fungono da “porte” o, meglio, da “tornelli di accesso regolato” per consentire il passaggio di determinati ioni (sodio, calcio, cloro, potassio, ecc.) dall’interno all’esterno della cellula o viceversa.

Pochi immaginano, invece, che la scoperta dei canali ionici è una scoperta tutto sommato recente: la loro esistenza era stata ipotizzata negli anni ’60, ma solo negli anni ’70 si sono avute le conferme sperimentali. Addirittura Erwin Neher e Bert Sakmann, i due scienziati tedeschi che hanno messo a punto la patch clamp (la tecnica di elettrofisiologia per mezzo della quale è stato possibile dimostrare l’esistenza dei canali ionici), sono stati insigniti del premio Nobel per la medicina solo nel 1991. Da allora centinaia di scienziati in tutto il mondo investono le loro energie per comprendere sempre più dettagliatamente la natura dei canali ionici, le loro proprietà fisico-chimiche e il loro ruolo nell’insorgenza di alcune malattie.

Fin dalla loro scoperta, lo studio dei canali ionici ha infatti permesso di spiegare l’eziologia di un’infinità di patologie che un tempo avevano origine e cause sconosciute. Da poco più di un decennio a questa parte si è andata sviluppando una branca della medicina volta allo studio delle canalopatie, ovvero quelle malattie genetiche, di norma ereditabili, riconducibili ad un malfunzionamento dei canali ionici, a sua volta causato da una alterazione o da una malformazione dei canali stessi in seguito ad una mutazione genetica a carico dei geni relativi.

1) Malformazione dei canali per il sodio

Ad esempio, una malformazione a carico dei canali per il sodio porta allo sviluppo di una rara malattia genetica nota come epilessia generalizzata con convulsioni febbrili (GEFS+, Generalized Epilepsy with Febbrile Seizures plus context), ossia un fenomeno convulsivo nel quale i neuroni generano impulsi elettrici in modo non coordinato rispetto ai neuroni circostanti. Questa malformazione si riflette cioè sulla morfologia dei canali per il sodio, i quali assumono una forma anomala che ne determina l’apertura per un tempo troppo lungo.

2) Malformazione dei canali per il calcio

Tra le altre, è stata descritta una rara malattia genetica alla cui base vi è una malformazione a carico dei canali per il calcio, che porta i soggetti affetti a sviluppare emicrania emiplegica familiare, una particolare varietà di emicrania con aura. Nelle persone alle quali è stata diagnosticata questa patologia, gli attacchi di emicrania – in genere preceduti da fotopsia (visioni di lampi), scotomi scintillanti (macchie nere o colorate), emianopsia (perdita di metà campo visivo), formicolii articolari e disturbi del linguaggio di tipo afasico – sono così forti e dolorosi che le suddette necessitano di riposare nel buio e nel silenzio più totale, perché qualunque cosa potrebbe scatenare dolori tremendi e contribuire al loro acuirsi.

3) Malformazione dei canali per il cloro

In maniera analoga ai casi appena trattati, una malformazione a carico dei canali per il cloro, causata da una mutazione nel gene regolatore della conduttanza transmembrana della fibrosi cistica (CFTR, Cystic Fibrosis Transmembrane-Conductance Regulator), è alla base dell’insorgenza della fibrosi cistica.

4) Malformazione dei canali per il potassio

Infine, una malformazione a carico dei canali per il potassio porta allo sviluppo della sindrome del QT lungo (LQTS, Long QT Syndrome), ossia una tipologia di cardiopatia ereditaria caratterizzata dal prolungamento dell’intervallo QT dell’elettrocardiogramma e dal rischio elevato di aritmie potenzialmente fatali. Questa sindrome è particolarmente studiata, dal momento che rappresenta una delle principali cause di morte improvvisa nei primi 20 anni di vita, e si stima colpisca in Italia circa 1 persona ogni 4 mila.

Simone Brocchi

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