Emanuela Prof.ssa Tolosano

Il metabolismo del ferro-eme in condizioni fisiologiche e patologiche

L’eme è parte essenziale di molte proteine cruciali per la vita, quali l’emoglobina per il trasporto dell’ossigeno, la mioglobina, i citocromi per la respirazione cellulare e per il catabolismo di molte sostanze inclusi i farmaci. Tuttavia un eccesso di eme risulta tossico per il nostro organismo in quanto l’eme in eccesso promuove il danno ossidativo. Pertanto il metabolismo dell’eme è finemente controllato sia a livello cellulare che sistemico.

Nel nostro laboratorio ci occupiamo dei meccanismi di controllo dei livelli di eme a livello cellulare, studiando il trasporto dell’eme attraverso le membrane cellulari (1), e a livello sistemico studiando il trasporto plasmatico di eme e emoglobina (2).

1. Stiamo studiando un trasportatore di eme, chiamato FLVCR1 (da Feline Leukemia Virus subgroup C Receptor 1) che controlla i livelli cellulari di eme prodotto dalla biosintesi. La funzione di FLVCR1 è fondamentale per cellule eritroidi e del sistema immunitario, cellule endoteliali, epatociti, cellule della mucosa intestinale, e cellule del sistema nervoso. Inoltre i nostri dati dimostrano che FLVCR1, controllando i livelli citosolici di eme, partecipa al controllo del metabolismo cellulare fondamentale per regolare la proliferazione e la sopravvivenza cellulare. Nell’uomo il gene di FLVCR1 è mutato in pazienti affetti da PCARP (Posterior Column Ataxia with Retinitis Pigmentosa), e, come è stato recentemente dimostrato dal nostro gruppo, in pazienti affetti da HSAN (Hereditary Sensory and Autonomic Neurophaty) di tipo 2, entrambe patologie neurodegenerative.
2. Stiamo studiando le proteine plasmatiche emopexina e aptoglobina che legano ad alta affinità rispettivamente, il gruppo eme e l’emoglobina, limitandone gli effetti pro-ossidanti. Il ruolo di emopexina ed aptoglobina è fondamentale in tutte le patologie associate ad emolisi quali l’anemia emolitica, l’anemia falciforme, le talassemie, e nelle condizioni patologiche caratterizzate da un’aumentata emolisi quali ischemia-riperfusione, traumi e alcune infezioni.

Gruppo di Ricerca

• Emanuela Tolosano, PhD, Professore Associato di Biologia e Genetica
• Deborah Chiabrando, PhD, Senior Post-doc, Responsabile del progetto “Investigation of the molecular mechanisms linking heme metabolism to the degeneration of sensory neurons”
• Veronica Fiorito, PhD, Senior Post-doc, Responsabile del progetto “Modulation of intracellular heme in cancer cells to control proliferation and/or sensitivity to chemotherapy”
• Sara Petrillo, PhD, Junior Post-doc, Responsabile del progetto “Role of heme export in physiologic and pathologic angiogenesis”
• Francesca Destefanis, studentessa in Molecular Biotechnology
• Francesca Bertino, studentessa in Molecular Biotechnology
• Rossana Paganoni, studentessa in Molecular Biotechnology