Organelli cellulari, studiati il funzionamento

Le cellule svolgono numerose attività grazie alla presenza, al loro interno, di minuscoli organelli di diverso tipo che funzionano come ingranaggi in un motore. Il buon funzionamento delle cellule richiede che i vari organelli coordinino le loro attività in modo ottimale. Il livello complesso di coordinazione è facilitato dall'esistenza di zone di contatto tra gli organelli stessi. Nelle regioni subcellulari, gli organelli sono fisicamente molto vicini e possono scambiarsi informazioni con elevata efficienza, principalmente attraverso il rapido scambio di molecole, contribuendo alla sincronizzazione delle loro attività. Questa relazione tra organelli cellulari è molto delicata, e negli ultimi anni diverse ricerche hanno evidenziato come piccole perturbazioni di questa comunicazione siano associate allo sviluppo di varie patologie, dai tumori alle malattie neurodegenerative. 

Organelli cellulari, il funzionamento

Uno studio internazionale, guidato da Riccardo Filadi dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche di Padova (Cnr-In) e Paola Pizzo del Dipartimento di Scienze Biomediche dell’Università di Padova, ha presentato una nuova tecnica che permette di visualizzare in tempo reale al microscopio la formazione dei punti di contatto tra organelli, seguendo le dinamiche del processo senza alterarle. La ricerca è pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Communications. “Fino ad oggi, studiare queste importantissime regioni cellulari è stato complicato dalle loro minuscole dimensioni e dalla loro natura estremamente dinamica,” spiega Michela Rossini dell’Università di Padova, prima autrice della ricerca insieme a Paloma Garcìa Casas. “Questi contatti inter-organello si formano e svaniscono di continuo, per rispondere rapidamente alle diverse esigenze della cellula. I metodi finora a disposizione non ci permettevano di seguire contemporaneamente con elevata precisione spaziale e temporale, questi eventi. Pertanto, abbiamo lavorato a un nuovo metodo che superasse le difficoltà.” “Nel nostro laboratorio abbiamo disegnato nuove sonde fluorescenti che potrebbero diventare uno strumento prezioso per la comunità scientifica nel settore della biologia cellulare, consentendo di monitorare come gli organelli comunicano tra di loro in modo dinamico, minimizzando l’impatto dell’espressione di un sensore molecolare su questi fenomeni durante la loro osservazione,” aggiunge Riccardo Filadi (Cnr-In). “Le sonde innovative ci consentono non solo di capire se alcuni organelli stanno interagendo tra di loro, ma anche di decifrare alcuni dei messaggi che si stanno trasmettendo, ad esempio attraverso lo scambio di ioni calcio.” L’importanza dei risultati è aumentata dal fatto che in molte patologie la coordinazione tra gli organelli cellulari risulta difettosa. “Il nostro gruppo aveva già riportato in precedenza come in alcune forme della malattia di Alzheimer la comunicazione tra due specifici organelli cellulari, il reticolo endoplasmatico e i mitocondri, sia alterata. Tuttavia, non è facile comprendere se queste alterazioni siano semplicemente una conseguenza dell’insorgere della malattia, oppure possano essere una concausa importante, rappresentando, in quest’ultimo caso, un interessante target per lo sviluppo di nuovi farmaci,” aggiunge Paola Pizzo dell’Università di Padova. “Generare e mettere a disposizione dei ricercatori strumenti che consentano di studiare con precisione questi segnali cellulari è essenziale per comprendere nel dettaglio il significato biologico di questi processi, e capire come il loro deterioramento porti allo sviluppo di alcune patologie. Queste ricerche sono quindi fondamentali per lo sviluppo di approcci terapeutici innovativi,” conclude Filadi.

Fonte: CNR