Il muscolo liscio vascolare

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1 Il muscolo liscio vascolare

2 La cellula muscolare liscia

3 Giorgio Gabella, professor of histology University College, London

4 La cellula muscolare liscia Eccitabilita : potenziale d azione o potenziali graduati Conducibilita : muscolo liscio sinciziale/multiunitario Contrattilita : generazione di ATP conversione ATP-lavoro meccanico accoppiamento e-c

5 Diversita delle cellule muscolari lisce vascolari Cellule muscolari lisce non eccitabili (senza potenziali d azioni): arterie elastiche Cellule muscolari lisce eccitabili (potenziali d azione): vene

6 Eccitabilità

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8 Grande varietà di eventi elettrici sulla membrana della cellula muscolare liscia Potenziali d azione Canali voltaggio dipendenti, generalmente da calcio Potenziali graduati senza Pda Da apertura di canali controllati da recettori Combinazione delle due possibilità Prepotenziali con sovrapposte salve di Pda

9 Contrattilità

10 Il muscolo liscio non ha sarcomeri (ma ha i filamenti spessi e sottili)

11 La contrazione si basa sullo scorrimento dei filamenti spessi rispetto a quelli sottili, fissati sui corpi densi

12 Klinke, capitolo 4, minisarcomero l insieme dei filamenti sottili che agiscono su un filamento spesso

13 Il meccanismo della contrazione è uguale a quello del muscolo striato, eccetto che: esiste una regolazione della miosina basata sulla fosforilazione Miosina fosforilata: on Miosina defosforilata: off

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15 Le due teste delle miosine non fosforilate si bloccano reciprocamente sul filamento spesso Sito di fosforilazione: catena leggera 2 o regolatoria

16 Sia la regolazione del filamento sottile che quella del filamento spesso dipendono dal calcio Per il filamento sottile il calcio si lega alle proteine regolatorie (caldesmone, calponina, tropomiosina) e consente lo scoprimento dei siti attivi dell actina Per il filamento spesso il calcio attiva via calmodulina una kinasi (MLCK) che fosforila la miosina

17 Rilascio di calcio dal reticolo Ingresso di calcio attraverso il sarcolemma Aumento calcio citosolico disinibizione filamento sottile (caldesmone) Interazione actomiosina = forza e accorciamento (contrazione) Attivazione della kinasi via calmodulina Attivazione filamento spesso(fosforilazione miosina)

18 La rimozione del calcio dal citosol impedisce la formazione di nuove interazioni acto-miosiniche Ma senza l intervento di una fosfatasi o di una variazione del carico meccanico non riesce a rompere le interazioni esistenti Interazioni acto-miosiniche che generano tensione senza consumare ATP sopravvivono a lungo: latched cross bridges

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21 Come viene controllato il calcio che induce la contrazione? Regolazione nervosa e umorale: La cellula muscolare liscia ha recettori per neurotrasmettitori (messaggeri rilasciati dal SNV) o per messaggeri circolanti (ormoni) Il rilascio del calcio e la rimozione del calcio è regolata dal legame di un messaggero al recettore

22 Origine del calcio attivatore Da flusso transmembrana: via canali del calcio (voltaggio dipendenti o recettore dipendenti) Da depositi di calcio, reticolo sarcoplasmico (cisterne subsarcolemmali) Via canali del calcio reticolari: RyR o recettori della rianodina e IP3R o recettori dell IP3

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26 Classificazione modalità di attivazione: Fasica: con potenziali d azione, cioè con canali voltaggio dipendenti Eventuale presenza di onde lente di depolarizzazione spontanea (BER) che facilitano e sincronizzano i potenziali d azione Tonica: senza potenziale d azione Con oscillazioni lente del potenziale di membrana: canali recettore dipendente Senza oscillazioni lente del potenziale di membrana: solo rilascio dal reticolo via recettori IP3

27 Diversi tipi di muscoli lisci A) Tonico (senza pda) con oscillazioni di potenziale B) Tonico (senza pda) e senza oscillazioni di potenziale C) Fasico (con pda) e senza BER D) Fasico (con pda) e con BER

28 Principali ormoni e neurotrasmettitori attivi sul muscolo liscio vascolare Nor-adrenalina vasocostrittore Ossido nitrico vasodilatatore Adrenalina vasodilatatore/vasocostrittore Acetilcolina vasodilatatore/vasocostrittore Endoteline vasocostrittore Kinine vasodilatatore Angiotensina vasocostrittore Prostaciclina vasocostrittore Trombossano vasodilatatore Istamina vasodilatatore

29 Esempi di azione sul muscolo liscio La Ach su un muscolo fasico (induce la contrazione) si lega a recettori M (muscarinici), questi agiscono via PLC, IP3-rilascio di calcio da SR, DAG-PKC e fosforilazione di canali depolarizzazione post-sinaptica (PPSE) pda (via canali voltaggio dip) La N-A su un muscolo tonico (induce la contrazione) si lega a recettori alfa questi agiscono via PLC, IP3-rilascio di calcio da SR, DAG-PKC e fosforilazione di canali non ci sono canali voltaggio dip: niente pda, ma oscillazioni lente di potenziale La A su un muscolo tonico (induce il rilasciamento) si lega a recettori beta, questi attivano la adenilciclasi, aumento di camp e attivazione delle PKA, attivazione del recupero di calcio nel SR e ridotta sensibilità dei filamenti sottili al calcio

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31 Come la aceticolina diventa vasodilatatrice e rilassante della muscolatura liscia?

32 ..

33 Peptidi ad azione vasodilatatrice e vasocostrittrice

34 Prostaciclina e trombossano Prostaglandine capaci di indurre vasodilatazione (PGI2) o vasocostrizione (TXA2)

35 Gap junctions/connessoni nelle cellule muscolari lisce

36 Diversi tipi di muscolo liscio: --multiunitario --unitario (sinciziale)

37 Meccanica del muscolo liscio (striscia di parete vescicale)

38 Meccanica del muscolo liscio (striscia di parete vescicale)

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