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Osservato meccanismo che porta cellula a suicidio
Il meccanismo che porta le cellule a suicidarsi e stato osservato in diretta su cellule vive: la ricerca Telethon, pubblicata su Molecular Cell e condotta nelluniversita di Ferrara, ha individu
Il meccanismo che porta le cellule a suicidarsi e' stato osservato ''in diretta'' su cellule vive: la ricerca Telethon, pubblicata su Molecular Cell e condotta nell'universita' di Ferrara, ha individuato i postini molecolari che recapitano alla cellula i messaggi mortali che la spingono al suicidio. Sono gli ioni del calcio, che recapitano i messaggi letali all'interno di gallerie capaci di trasformarsi in centrali di autodistruzione della cellula.
I ricercatori del dipartimento di Medicina diagnostica e sperimentale dell'universita' di Ferrara, coordinati da Rosario Rizzuto, hanno scoperto che e' possibile bloccare la ''bomba'' che fa morire la cellula. L'importante e' riuscire a chiudere la galleria nella quale il messaggio mortale viene recapitato e questo e' possibile utilizzando la chiamata proteina Drp-1 (dynamin-related protein-1). Si apre quindi una nuova strada che potrebbe portare a mettere a punto farmaci per la cura di malattie legate al suicidio cellulare (apoptosi), come alcune malattie neurodegenerative (Alzheimer), muscolari (miopatie di Becker e Ullrich), sclerosi laterale amiotrofica, atrofia ottica dominante, o ancora i tumori.
Secondo Rizzuto ''la comprensione di questi meccanismi di segnalazione, ossia di come un impulso esterno o un danno genetico si traducono in suicidio cellulare, puo' fornire nuovi bersagli alla ricerca farmaceutica per lo sviluppo di farmaci che agiscano sul processo dell'apoptosi e possano quindi essere utili per la terapia di un ampio spettro di patologie''.
Riuscire a vedere in azione questa catena di processi e' stato possibile utilizzando gli strumenti del Centro Telethon di Imaging Cellulare, del quale Rizzuto e' responsabile. E' stato possibile cosi' ricostruire l'intero percorso che porta la cellula a morire: i segnali esterni arrivano alla cellula sotto forma di messaggi veicolati dagli ioni del calcio; questi ultimi li recapitano alle centraline energetiche della cellula, i mitocondri, e qui viene presa la decisione definitiva sul suicidio cellulare, un fenomeno che avviene, per esempio, nella formazione degli organi durante la vita fetale, nelle cellule infettate da virus o in quelle tumorali.
Se la cellula viene minacciata di morte, per esempio, da parte di sostanze tossiche, e' il calcio a favorire il rilascio di proteine che innescano il suicidio. Ma se le ondate di calcio vengono interrotte dalla proteina Drp-1, la cellula diventa insensibile ai segnali di morte e non fa piu' partire il programma di apoptosi.
Alla luce di queste conoscenze si spera, adesso, di poter intervenire nei casi in cui il malfunzionamento del processo di morte cellulare causato da un difetto genetico provoca malattie anche molto gravi, come quelle degenerative o nei tumori.
Una soperta firmata Telethon salva le cellule dall'istinto di autodistruggersi. E apre la strada alla creazione di farmaci per numerose malattie genetiche. Le nostre cellule, spiegano gli scienziati, sono raggiunte frequentemente da minacce di morte, che possono indurle al suicidio. Questi avvertimenti sono raccolti da 'postini' molecolari, gli ioni calcio, e consegnati a strutture lunghe come 'gallerie' formate dai mitocondri, le centrali energetiche della cellula da cui a volte parte il segnale di autodistruzione. Interrompendo queste gallerie con alcune 'macchine molecolari', come la proteina Drp-1, si blocca il flusso di ioni calcio all'interno della cellula. E la si protegge dal suicidio. Lo studio, pubblicato su 'Molecular Cell', e' frutto del lavoro di un gruppo di ricercatori Telethon, coordinati da Rosario Rizzuto, del Dipartimento di medicina diagnostica e sperimentale dell'Universita' di Ferrara. Fondamentale e' stata la possibilita' di osservare al microscopio ottico i processi biologici in cellule vive: una metodologia innovativa disponibile al Centro Telethon di Imaging cellulare. I segnali arrivati sulla superficie esterna della cellula sono ricevuti e tradotti in un alfabeto a base di ioni calcio, che si propagano da un compartimento all'altro fino ad arrivare al loro bersaglio, i raggruppamenti di mitocondri. Qui i messaggi vengono recapitati e letti. A questo punto, ne va del destino della cellula: si decide, cioe', se deve suicidarsi (apoptosi) o no. Per esempio, se la cellula viene minacciata da sostanze tossiche, il calcio favorisce il rilascio di proteine che innescano la morte cellulare programmata. Ma se le ondate di calcio trovano la 'strada' sbarrata (quando la rete di mitocondri viene frammentata dalla proteina Drp-1), la cellula diventa insensibile ai segnali e non si autodistrugge. Difetti e guasti in questo processo di suicidio cellulare accomunano molte malattie genetiche, tra cui alcune patologie neurodegenerative (morbo di Alzheimer), muscolari (miopatie di Becker e Ullrich), la Sclerosi laterale amiotrofica, l'atrofia ottica dominante. E rappresentano percio', sottolineano i ricercatori, un terreno fertile per lo sviluppo di nuovi farmaci. ''La comprensione di questi meccanismi di segnalazione, ossia di come un impulso esterno o un danno genetico si traducono in un 'suicidio' cellulare - commenta Rizzuto - puo' fornire nuovi bersagli alla ricerca per lo sviluppo di farmaci che agiscano sul processo dell'apoptosi. Potrebbero rivelarsi utili per la terapia di un ampio spettro di patologie''.
Fonte: (10/10/2004)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag:
apoptosi,
Telethon
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