Micrografia SEM delle cilia sporgenti dall'epitelio respiratorio dei polmoni. (Fonte: Wikipedia)Ricercatori danesi hanno appena pubblicato scoperte che spiegano un meccanismo finora sconosciuto usato dalle cellule per comunicare tra loro. La ricerca contribuisce in modo significativo a capire perché alcuni bambini nascono con malformazioni e perché bambini e adulti possono sviluppare malattie mortali, compreso l'Alzheimer.
Il Dr. Søren Tvorup Christensen (Dipartimento di Biologia) e il professor Lars Allan Larsen (Dipartimento di Medicina Cellulare e Molecolare) dell'Università di Copenaghen, in collaborazione con i colleghi di Danimarca e Francia, hanno guidato [lo studio che ha portato al] la recente scoperta che getta nuova luce sulle cause di una serie di malattie debilitanti e difetti di nascita.
Strutture come antenne sulla superficie delle cellule
Nel corso degli anni, il gruppo di ricerca si è posto come leader nella ricerca sulle ciglia (cilium in latino e inglese) primarie. Le ciglia primarie sono strutture come antenne presenti sulla superficie di quasi tutte le cellule nel corpo umano. Queste antenne sono progettate per ricevere segnali, come il fattore di crescita e gli ormoni, dalle altre cellule del corpo e poi convertire questi segnali in una risposta dentro le singole celle. La formazione o la funzionalità difettose di queste antenne possono dare origine ad una serie di malattie gravi tra cui difetti del cuore, malattie del rene policistico, cecità, cancro, obesità e diabete.
Tuttavia, rimane un grande mistero il modo in cui queste antenne catturano e convertono i segnali all'interno delle cellule. "Abbiamo identificato un nuovo modo con cui queste antenne sono in grado di registrare segnali in mezzo a loro, segnali che servono per determinare come le cellule si dividono e si spostano tra loro. Questo serve anche a spiegare come una cellula staminale può svilupparsi in muscolo cardiaco", spiega Søren Tvorup Christensen.
"Abbiamo scoperto che le antenne non si limitano a catturare i segnali attraverso i recettori nelle antenne, ma sono anche in grado di trasportare tipi specifici di recettori fino alla base delle antenne - dove sono poi attivati e potrebbero eventualmente interagire con una serie di altri sistemi di segnalazione. I recettori includono i cosiddetti recettori fattore di crescita beta trasformante (TGFβ) che sono stati precedentemente associati a difetti di nascita e cancro. Pertanto, la base delle antenne può essere una specie di centro di controllo che coordina la capacità della cellula di gestire lo sviluppo fetale e il mantenimento della funzione dell'organo negli adulti".
Segnalazione TGFβ e sviluppo del cuore
Lars Allan Larsen ha numerosi anni di esperienza nella ricerca nello sviluppo del cuore. Egli aggiunge: "Sappiamo che la segnalazione TGFβ è molto importante durante lo sviluppo del cuore e che un fallimento in questo sistema può portare a difetti cardiaci congeniti che colpiscono circa l'1% di tutti i neonati. Pertanto, la nostra scoperta rappresenta un passo significativo verso la demistificazione delle cause di difetti cardiaci congeniti".
I due ricercatori sottolineano inoltre che la segnalazione TGFβ difettosa è stata associata a malattie neurodegenerative come l'Alzheimer, il Parkinson e il ritardo mentale. Di conseguenza il gruppo di ricerca ha iniziato gli studi su come queste antenne - le ciglia primarie - regolano la segnalazione TGFβ durante la trasformazione delle cellule staminali in cellule nervose, tra gli altri processi. "E' sicuramente un settore che attirerà molta attenzione negli anni a venire. A livello globale c'è un grande interesse a capire perché le antenne sono così importanti per la nostra salute", conclude la coppia di ricercatori.
I risultati innovativi sono stati pubblicati in Cells Reports. La ricerca è sostenuta dalla Fondazione Lundbeck, dalla Novo Nordisk Foundation e dalla Danish Heart Association, tra gli altri.
Fonte: University of Copenhagen.
Riferimento: Christian Alexandro Clement, Katrine Dalsgaard Ajbro, Karen Koefoed, Maj Linea Vestergaard, Iben Rønn Veland, Maria Perestrello Ramos Henriques de Jesus, Lotte Bang Pedersen, Alexandre Benmerah, Claus Yding Andersen, Lars Allan Larsen, Søren Tvorup Christensen. TGF-β Signaling Is Associated with Endocytosis at the Pocket Region of the Primary Cilium. Cell Reports, 2013; DOI: 10.1016/j.celrep.2013.05.020
Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.
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