Contrazione del Muscolo Liscio (MLCK e MLCP)
La contrazione del muscolo liscio è diversa da quella del muscolo striato o cardiaco: non c’è troponina. La contrazione avviene per fosforilazione della catena leggera della miosina, che abilita l’interazione actina-miosina.
Contrazione del muscolo liscio: il Ca²⁺ che entra dall’esterno e quello liberato dagli store intracellulari si legano alla calmodulina (inattiva → attiva); il complesso Ca²⁺-calmodulina attiva la MLCK, che fosforila le catene leggere della miosina (cerchietti P). Solo allora i ponti trasversali possono agganciare l’actina: il filamento scorre, la distanza di contrazione si accorcia e la tensione aumenta. Da notare che manca del tutto la troponina, e che il segnale d’ingresso è una chinasi, non un cambio conformazionale del filamento sottile. (David Nascari e Alan Sved — Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)
Meccanismo
La fosforilazione è operata dalla Myosin Light-Chain Kinase (MLCK), una chinasi calcio-calmodulina-dipendente: per attivarsi richiede un aumento di calcio intracellulare. Il percorso è: ↑ Ca²⁺ → attivazione MLCK → fosforilazione della catena leggera della miosina → contrazione.
Le fonti di calcio sono due:
- extracellulare, tramite recettori-canale o, più spesso, canali voltaggio-dipendenti — ma non in tutte le cellule lisce (es. la cellula muscolare liscia bronchiale non ha canali del calcio voltaggio-dipendenti: per questo un calcio-antagonista come l’amlodipina vasodilata ma non broncodilata);
- intracellulare, dagli store, mobilizzato dall’IP₃: è la sorgente prevalente per il muscolo liscio.
La defosforilazione (rilasciamento) è mediata da una fosfatasi, la Myosin Light-Chain Phosphatase (MLCP).
Regolazione β2/cAMP (broncodilatazione)
Le cellule lisce bronchiali esprimono recettori β2-adrenergici, fisiologicamente stimolati più dall’adrenalina circolante che dalla noradrenalina. Il salbutamolo è un agonista pieno β2 che ne mima l’azione (vedi Broncodilatatori β2-agonisti (Meccanismo ed Effetti)). I β2 sono accoppiati all’adenilato ciclasi → ↑ cAMP → attivazione della PKA, che agisce con duplice meccanismo:
- fosforila e inattiva la MLCK → impedisce nuove fosforilazioni della catena leggera;
- fosforila e attiva la MLCP → rimuove le fosforilazioni già presenti.
Il risultato è il rilasciamento della muscolatura liscia (broncodilatazione). Da qui la differenza con il muscolo cardiaco, dove la stessa via cAMP/PKA produce invece aumento della contrazione (vedi Effetto Inotropo dei Recettori β1 Cardiaci).
Come ci si interviene
Questo schema è la mappa dei bersagli di quasi tutti i farmaci che rilassano un muscolo liscio: ogni classe attacca un anello diverso della stessa catena.
| Anello della catena | Come lo si manipola | Farmaci |
|---|---|---|
| Ingresso di Ca²⁺ dall’esterno | si chiude il canale voltaggio-dipendente | Bloccanti dei Canali del Calcio, Diidropiridine — efficaci sul vaso, inefficaci sul bronco |
| Ca²⁺ dagli store (via IP₃) | si toglie lo stimolo α1 o M3 a monte | Alfa-bloccanti sul vaso, Antimuscarinici Respiratori (Ipratropio, Tiotropio, LAMA) sul bronco |
| cAMP ↑ → MLCK inattivata, MLCP attivata | si stimola il recettore β2 | Salbutamolo e gli altri Classi di β2-agonisti (SABA, LABA, Ultra-LABA) |
| cGMP ↑ → stessa uscita, via diversa | si fornisce NO esogeno | Nitro-vasodilatatori, Nitroglicerina |
| Degradazione di cAMP/cGMP | si inibisce la fosfodiesterasi | Fosfodiesterasi e loro Inibitori: Teofillina (aspecifica), Sildenafil (PDE5) |
La riga più istruttiva è la prima: è per la mancanza di canali voltaggio-dipendenti nel bronco che il calcio-antagonista, ottimo antipertensivo, è inutile nell’asma — mentre il β2-agonista, che agisce a valle sul cAMP, funziona su entrambi.
🔗 Collegamenti
- Recettori del Sistema Nervoso Autonomo — ⬆️ α1 (contrazione via IP₃/Ca) e β2 (rilasciamento via cAMP)
- Effetto Inotropo dei Recettori β1 Cardiaci — 🔄 stessa via cAMP/PKA, effetto opposto per diverso meccanismo contrattile
- Vie di Trasduzione e Secondi Messaggeri dei GPCR — 🔗 vie IP₃ e cAMP