XXII CNIE - Accademia nazionale italiana di Entomologia

Sessione VIII - Biotecnologie entomologiche
IDENTIFICAZIONE DI UN RECETTORE COINVOLTO NELL’ENDOCITOSI
DI PROTEINE NELLE CELLULE DELL’INTESTINO MEDIO DELLE LARVE
DI BOMBYX MORI.
M. Casartelli 1 , G. Cermenati 1 , I. Castelli 1 , F. Pennacchio 2 & B. Giordana 1
1
Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Milano, via Celoria 26 20133
Milano
2
Dipartimento di Entomologia e Zoologia Agraria "Filippo Silvestri", Università di
Napoli "Federico II", via Università 100, 80055 Portici
Allo scopo di ridurre l’utilizzo dei pesticidi chimici in agricoltura, negli ultimi anni
hanno avuto notevole impulso ricerche volte ad individuare nuove classi di insetticidi più
ecocompatibili, dotati di maggiore specie-specificità e con un ridotto impatto sulla salute
umana. Recentemente, numerosi prodotti genici con queste potenziali caratteristiche
sono stati isolati da virus, microrganismi, funghi, piante e artropodi. Affinché la
somministrazione orale di biopesticidi con target emocelico sia efficace è indispensabile
chiarire quali sono i meccanismi coinvolti nel loro assorbimento per poi sviluppare
strategie per facilitarne il passaggio attraverso la barriera intestinale. Recentemente
abbiamo dimostrato che l’albumina viene assorbita per transcitosi nell’intestino delle
larve di Bombyx mori. Questo processo, molto studiato in mammifero, prevede che la
macromolecola venga endocitata a livello della membrana apicale della cellula
assorbente e trasportata, all’interno di vescicole, verso il dominio di membrana
basolaterale dove viene esocitata. Per meglio chiarire a livello cellulare i meccanismi
coinvolti nell’assorbimento di proteine in insetto, abbiamo utilizzato cellule intestinali in
coltura. Abbiamo dimostrato che l’ingresso della proteina nelle cellule colonnari è
mediato da recettore e che il meccanismo endocitotico è mediato da clatrina. Con un
approccio funzionale e molecolare abbiamo chiarito che il recettore coinvolto è un
omologo della megalina, un recettore multiligando espresso in molti epiteli assorbenti di
mammifero. Il legame con il recettore espresso nelle cellule intestinali delle larve di
lepidottero determina una endocitosi della proteina molto efficiente, come dimostra la
rapida internalizzazione dell’albumina rispetto a quella osservata per altre proteine,
come l’agglutinina di Galanthus nivalis o la Green Fluorescent Protein.
Questi studi hanno permesso di chiarire meccanismi fino ad oggi ancora poco studiati in
insetto e possono essere utilizzati per sviluppare nuove strategie per aumentare
l’assorbimento intestinale di proteine ad attività bioinsetticida somministrate per via
orale.
Parole chiave: endocitosi di proteine, megalina, colture di cellule intestinali di insetto
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