Il mutanteSply IN Drosophila melanogaster: modello per lo studio di alterazioni del metabolismo sfingolipidico

L’importanza degli sfingolipidi quali componenti delle membrane biologiche è stata rivalutata esclusivamente nel ventesimo secolo, quando diverse patologie congenite umane del metabolismo sono state finalmente correlate a difetti ed alterazioni nella degradazione degli sfingolipidi. Infatti, questa classe di lipidi è una componente ubiquitaria di tutte le membrane cellulari ed alcuni metaboliti, quali la Ceramide (Cer), la Sfinghosina (Sph) e la Sfingosina-1 fosfato (S1P) svolgono importanti funzioni fisiologiche, tra le quali la regolazione della crescita e la sopravvivenza cellulare. Recentemente, si sta, inoltre, sviluppando notevolmente un interesse volto alla comprensione del ruolo degli sfingolipidi nella biologia cellulare-neuronale. Infatti, gli sfingolipidi sembrano giocare un ruolo chiave nel signalling neuronale. In particolare, questa specifica funzionalità sembra essere svolta dagli sfingolipidi grazie alla loro presenza ed organizzazione in definite ed ordinate piattaforme lipidiche di membrana, le quali sono direttamente responsabili e coinvolte in numerosi processi cellulari, quali la trasduzione del segnale, il trafficking di membrana, l’organizzazione del citoscheletro, l’adesione neurale, la guida assonica e la trasmissione sinaptica. In Drosophila melanogaster, sono stati scoperti ed individuati gli omologhi degli enzimi chiave appartenenti alla via metabolica sfingolipidica, rendendo quindi questo animale un ottimo modello per lo studio e l’analisi di tutti gli effetti funzionali e strutturali derivanti da alterazioni del metabolismo sfingolipidico, soprattutto a carico dello sviluppo, della funzionalità e dell’integrità dell’intero sistema nervoso. In particolare, la nostra attenzione si è focalizzata sul mutante nullo per il gene sfingosina-1 fosfato liasi (Sply). Questi animali, durante lo stadio adulto, sono caratterizzati da una notevole riduzione nelle performance di volo, la quale sembra essere probabilmente correlata ad una importante degenerazione dei muscoli del volo e dei loro mitocondri. Al contrario, durante lo stadio larvale, questi animali non evidenziano alcun deterioramento o anomalia a carico dell’apparato muscolare, essendo dotati di muscoli morfologicamente intatti e nella norma, ma mostrano comunque una chiara riduzione della capacità locomotoria. Inoltre, le giunzioni neuromuscolari (NMJ) sono caratterizzate da notevoli alterazioni morfologiche a livello dei loro complessi pre- e post-sinaptici. Infine, studi di imaging funzionale, realizzati mediante l’impiego del colorante lipofilico FM1-43, sottolineano delle modificazioni nel recycling delle vescicole sinaptiche. Questi risultati, suggeriscono quindi una possibile relazione, almeno parziale, tra difetti locomotori e le alterazioni riscontrate a carico della giunzioni neuromuscolari.