Così come i recettori ζ1,anche i recettori ζ2 sono coinvolti nell’omeostasi del calcio intracellulare,anchese non è ancora del tutto chiaro il loro preciso ruolo in tale processo e sono necessari ulteriori studi al tal riguardo.
Alcuni studiosi hanno evidenziato che l’incremento del calcio intracellulare è dovuto a due differenti tipi di risposta mediati dai ligandi ζ2. La prima è una risposta immediata, dose–dipendente, che provoca un transitorio aumento delCa2+i dovuto al rilascio di calcio dal reticolo endoplasmatico. Ciò avviene in assenza di calcio extracellulare e viene eliminato da pretrattamenti con la tapsigargina. Un secondo tipo di risposta, caratterizzato da un latente e
sostenuto aumento diCa2+i proveniente dalle riserve mitocondriali, è generato dalla prolungata esposizione delle cellule a ligandi ζ2. In questo caso l’aumento diCa2+i non è influenzato da pretrattamento con la tapsigargina [113].
Risultati discordanti sono stati ottenuti recentemente verificando l’azione del PB28 (Fig. 1.24), il più potente agonista ζ2, su cellule SK-N-SH.
Fig. 1.24 Struttura di PB28.
É stato mostrato che la molecola inibisce il rilascio di calcio dal reticolo endoplasmatico, che può invece essere incrementato dalla stimolazione con agonisti fisiologici come l’IP3 o la caffeina. L’azione è relativamente rapida e ciò fa supporre che non sia coinvolta la sintesi di nuove proteine [114]. Altri studi hanno inoltre evidenziato che a livello dei gangli intracardiaci e cervicali di ratto neonato i recettori ζ2 deprimono rapidamente la corrente di calcio dai canali, portando alla conclusione che tali recettori bloccano tutti i vari tipi di canali del calcio trovati nelle cellule [115].
Questi ultimi due risultati supportano l’ipotesi che i recettori ζ2 modulino negativamente il calcio intracellulare, in modo da controbilanciare gli effetti positivi sull’incremento di calcio osservati dopo l’attivazione dei recettori ζ1. E’ stato anche proposto che l’attivazione dei recettori ζ2 possa dare inizio ad un processo Ca2+-dipendente nelle cellule PC12, il quale può regolare, sotto stimolazione da amfetamine, il rilascio di dopamina attraverso la via Ca2+/calmodulina chinasi II[116].
Alcune evidenze fanno anche supporre che alcuni ligandi ζ2siano in grado di potenziare la risposta del sistema NMDA.
Un’affermazione certa è, comunque, che i recettori ζ2 sono implicati nei meccanismi di proliferazione cellulare e nella morte apoptotica. Numerosi studi
in vitro, condotti su cellule C6 di glioma e su altre linee cellulari sia neuronali
che non, hanno svelato la citotossicità di alcuni ligandi ζ, come ad esempio l’aloperidolo ridotto o la cicloesandiammina BD614, così come molti neurolettici ζ-attivi [117]. Una continua esposizione a composti ζ finisce col portare a morte cellulare, con un processo di tipo dose-dipendente, infatti alte dosi causano cambiamenti morfologici e morte in tempi molto brevi. L’osservazione che i recettori ζ2 risultano iper-espressi nelle cellule in rapida proliferazione e le conoscenze sulla capacità degli agonisti ζ2 di indurre apoptosi hanno acceso l’interesse verso queste sostanze come potenziali farmaci antitumorali; è importante notare che gli agonisti ζ2 innescano la morte cellulare attraverso una via apoptotica in qualche modo differente da quelle classiche. Infatti, è stato dimostrato che il processo di morte cellulare è indipendente dal rilascio di citocromo C dai mitocondri e dall’attivazione delle caspasi, e che ciòè anche indipendente dall’attività del gene p53. La capacità degli agonisti ζ2 di innescare l’apoptosi si è rivelata la stessa sia in linee cellulari aventi il gene p53 wild-type, sia in cellule che presentano una mutazione in questo gene. Gli inibitori delle caspasi non bloccano gli effetti pro-apoptotici di queste molecole.
Studi successivi hanno messo in evidenza come in questa nuova via apoptotica possano essere coinvolti un incremento nella concentrazione di ceramide e un aumento nella permeabilità delle membrane, dovuto ad un potenziamento dello
stress ossidativo. In particolare, sembra avere un ruolo importante l’aumento
della permeabilità delle membrane lisosomiali e il conseguente rilascio degli enzimi lisosomiali nel citosol. L’importanza della perossidazione lipidica in questo processo è sottolineata dal fatto che antiossidanti di natura lipidica, come α- e γ-tocoferolo sono in grado di fornire una certa protezione dall’azione proapoptotica degli agonisti ζ2, mentre antiossidanti di natura idrofilica, come N- acetil cisteina e l’estere etilico del glutatione, falliscono in tal senso. Risulta interessante notare come nell’apoptosi indotta da TNF (fattore di necrosi tumorale), le capacità protettive di antiossidanti lipofili e idrofili mostrino un profilo opposto [118-119].
10 volte superiori nelle cellule in attiva proliferazione rispetto a cellule quiescenti. Ligandi marcati possono essere, infatti, utilizzati per individuare i tumori in maniera non invasiva, poiché in seguito ad interazione con il recettore vengono internalizzati nella cellula [120-121-122].
Visto il possibile ruolo del recettore ζ2 nella regolazione della proliferazione cellulare si è cercato di determinare il meccanismo o i meccanismi di trasduzione che stanno alla base della sua attivazione. I recettori ζ2 sono stati localizzati con elevata densità nel reticolo endoplasmatico e nel mitocondrio, di conseguenza i loro ligandi devono prima attraversare la membrana cellulare per poter interagire con i recettori presenti negli organelli subcellulari. Ciò è stato dimostrato da una serie di saggi in cui la potenza di una serie di ligandiζ2 aumentava al crescere della lipofilia.
L’attività dei composti, sia agonisti che antagonisti è inoltre influenzata dal pH, infatti aumentando il pH da 7.2 a 8.2, la deprotonazione ed il conseguente aumento della lipofilia facilitano il passaggio delle molecole attraverso la membrana citoplasmatica con conseguente aumento dell’attività. Gli antagonisti BD1047 e BD1063 molto più idrofili non riescono ad accedere al recettore a pH 7.2, mentre attenuano l’azione degli agonisti a pH 8.2.
E’ stata evidenziata la presenza dei recettori ζ2 in vari tessuti come fegato, reni, tessuto endocrino ed immunitario, tessuti nei quali si ha anche un’alta concentrazione del recettore Fas, uno dei più importanti protagonisti del processo apoptotico.
I recettori ζ2 mostrano, inoltre, un ruolo neuroprotettivo in alcuni modelli farmacologici e patologici di amnesia. In particolare in un modello di intossicazione da CO, l’antagonista ζ1 selettivo NE-100 è in grado di antagonizzare solo parzialmente gli effetti protettivi di DTG, agonista di entrambi i sottotipi di recettori sigma, mentre l’aloperidolo, che si comporta da ζ1-antagonista/ζ2-agonista, mostra marcati effetti anti-amnesici in modelli di intossicazione sia da CO sia da trimetilstagno e tale effetto non è contrastato da NE-100. Questi composti sembrano, dunque, esercitare il loro effetto protettivo principalmente attraverso un meccanismo mediato dai recettori ζ2 [123].