Connexon
Alcune delle malattie associate a connexons sono malattie cardiovascolari e diabete, che è l’incapacità dell’organismo di produrre insulina per l’assorbimento del glucosio da parte delle cellule e la degradazione nelle unità più piccole di connexons, chiamate connexine, che può portare all’insorgenza di malattie cardiache. Le malattie cardiovascolari e il diabete, di tipo I e II, colpiscono posizioni simili all’interno delle cellule del cuore e del pancreas. Questa posizione è la giunzione gap, dove i connexon facilitano le interazioni rapide cella-cella tramite trasmissioni elettriche. Giunzioni Gap sono spesso presenti a terminazioni nervose come nel muscolo cardiaco e sono importanti nel mantenimento dell’omeostasi nel fegato e la corretta funzionalità dei reni. La giunzione gap stessa è una struttura che è una proteina transmembrana specializzata formata da un emicanale connexon. Le malattie cardiovascolari e, eventualmente, il diabete di tipo I e II, sono ciascuna associata a una importante connessina proteica che costituisce la giunzione del gap.
Nelle malattie cardiovascolari, Cx43 (connexin 43), una subunità di un connexon, è una proteina generale della giunzione gap stimolando le cellule muscolari cardio miociti dei dischi intercalati che facilitano il battito sincronizzato del cuore. Nel verificarsi di malattie cardiovascolari la subunità Cx43 inizia a mostrare segni di stress ossidativo, la capacità del cuore di contrastare l’accumulo di tossine dannose a causa dell’età o della dieta che porta a funzioni vascolari ridotte. Inoltre, la ridotta espressione di Cx43 nel tessuto vascolare, che svolge un ruolo nel rimodellamento ventricolare e nella guarigione delle ferite dopo un infarto miocardico, è presente nella cardiopatia strutturale. Tuttavia, i meccanismi di Cx43 nel cuore sono ancora poco conosciuti. Nel complesso, questi cambiamenti nell’espressione di Cx43 e nello stress ossidante possono portare ad anomalie nel battito coordinato del cuore, predisponendolo alle aritmie cardiache.
I connexon sono anche associati sia al diabete di tipo I che al diabete di tipo II. La subunità Cx36 (connexin 36) media l’escrezione di insulina e il rilascio di insulina indotta dal glucosio dalle giunzioni del fegato e del pancreas. L’omeostasi nel fegato e negli organi pancreatici è supportata da un intricato sistema di interazioni cellulari chiamato segnalazione endocrina. La secrezione di ormoni nel flusso sanguigno per colpire organi distanti. Tuttavia, la segnalazione endocrina nel pancreas e nel fegato opera lungo brevi distanze nella membrana cellulare tramite vie di segnalazione, canali ionici, recettori accoppiati alla proteina G, recettori della tirosina-chinasi e contatto cellula-cellula. Le giunzioni gap in questi tessuti supportati da segnalazione endocrina arbitrano segnali intracellulari tra le cellule e sistemi di organi più grandi collegando le cellule adiacenti tra loro in una misura stretta. La stretta aderenza della giunzione del gap è tale che le cellule nel tessuto possono comunicare in modo più efficiente e mantenere l’omeostasi. Così lo scopo della giunzione gap è quello di regolare il passaggio di ioni, sostanze nutritive, metaboliti, secondi messaggeri, e piccole molecole biologiche. Nel diabete la successiva perdita o degradazione di Cx36 inibisce sostanzialmente la produzione di insulina nel pancreas e glucosio nel fegato, che è vitale per la produzione di energia per l’intero corpo. Una carenza di Cx36 influisce negativamente sulla capacità della giunzione gap di operare all’interno di questi tessuti portando ad una riduzione della funzione e possibile malattia. Sintomi simili associati alla perdita o alla degradazione della giunzione gap sono stati osservati nel diabete di tipo II, tuttavia, la funzione di Cx36 nel diabete di tipo 1 e di tipo II nell’uomo è ancora sconosciuta. Ulteriormente, il connexin Cx36 è codificato per dal gene GJD2, che ha una predisposizione sul locus del gene per il diabete di tipo II e la sindrome diabetica.
