MADRID, 18 (EUROPA PRESS)
Un nuovo studio ha rivelato che le cellule del corpo cambiano forma per chiudere spazi come le ferite. Nello specifico, una porzione della cellula si flette a seconda della curvatura dello spazio e dell'organizzazione delle strutture interne della cellula.
Le cellule epiteliali rivestono le superfici interne ed esterne del corpo, formando una barriera che protegge da danni fisici, agenti patogeni e disidratazione. Svolgono un ruolo chiave nell'assorbimento dei nutrienti e nell'eliminazione dei prodotti di scarto, nonché nella produzione di sostanze come enzimi e ormoni.
Gli scienziati dell'Università di Birmingham (Regno Unito) hanno scoperto che il reticolo endoplasmatico (RE) di queste cellule cambia forma in modi diversi. Quando la fessura si curva verso l'esterno (convessa), il RE forma strutture tubulari, ma quando si curva verso l'interno (concava), forma strutture piatte, simili a lamine.
I ricercatori hanno scoperto che le forze di spinta sui bordi curvi verso l'esterno e le forze di trazione sui bordi curvi verso l'interno modificano la forma del reticolo endoplasmatico attraverso meccanismi diversi.
Quando uno spazio ha bordi convessi, le cellule usano un movimento di trazione con ampie estensioni piatte, ma nel caso di bordi concavi, si verifica un movimento a borsa di tabacco, in cui le cellule si contraggono per avvicinare i bordi.
Nel loro articolo pubblicato su Nature Cell Biology, ricercatori del Regno Unito e dell'India sottolineano che la capacità del reticolo endoplasmatico di riorganizzarsi in risposta alla curvatura dei bordi e di determinare la modalità di migrazione epiteliale evidenzia il suo ruolo cruciale nel comportamento cellulare.
HANNO UTILIZZATO MODELLI MATEMATICI E DI IMMAGINE
Gli scienziati hanno utilizzato tecniche specializzate per creare minuscole fessure negli strati cellulari e hanno impiegato modelli matematici e di imaging avanzati per comprendere come il reticolo endoplasmatico cambia forma e aiuta le cellule epiteliali a muoversi.
"La guarigione delle ferite è una risposta importante alle lesioni. Il nostro studio apre nuove strade per esplorare i meccanismi alla base della chiusura delle lacune epiteliali e le sue implicazioni più ampie per la salute e la malattia, identificando un nuovo ruolo del reticolo endoplasmatico in questo processo", ha affermato Simran Rawal del Tata Institute of Fundamental Research di Hyderabad, in India, che ha eseguito la maggior parte degli esperimenti.
"Il ruolo del reticolo endoplasmatico nel movimento cellulare non è solo un'affascinante scoperta scientifica, ma anche un potenziale punto di svolta per vari trattamenti e terapie mediche. L'utilizzo di modelli matematici per comprendere come le cellule si riparano potrebbe portare a trattamenti migliori per le ferite, nuovi metodi per rigenerare i tessuti danneggiati o una migliore comprensione di come le cellule tumorali si diffondono, portando a nuove strategie per prevenire o rallentare le metastasi", ha affermato il Dott. Pradeep Keshavanarayana, che ha sviluppato il modello matematico mentre era ricercatore presso l'Università di Birmingham.
L'autore corrispondente, il professor Fabian Spill dell'Università di Birmingham, ha commentato: "Questo progetto è un ottimo esempio di proficua collaborazione interdisciplinare. In precedenza, abbiamo studiato i monostrati endoteliali, le cellule che rivestono i vasi sanguigni, e abbiamo indagato come le caratteristiche meccaniche e geometriche regolano gli spazi all'interno del monostrato che possono causare perdite".
"Gli esperimenti hanno mostrato una relazione nuova e inaspettata tra organelli, forma cellulare e comportamento del monostrato. Combinando questi eccellenti esperimenti di Simran e dei suoi collaboratori con il modello matematico sviluppato da Pradeep, si è arrivati all'identificazione di un nuovo meccanismo mediato dagli organelli per la percezione della meccanica e della geometria", ha concluso.
