Fibrosi e tumori: importante scoperta all'Area Science Park

Grazie ai risultati di uno studio sostenuto dalla Fondazione AIRC per la ricerca sul cancro, pubblicati recentemente sull’autorevole rivista scientifica Nature Communications, stanno emergendo interessanti informazioni sulla relazione causa-effetto che intercorre tra la rigidità cellulare e il metabolismo dei lipidi

Un’equilibrata rigidità dei tessuti è uno degli elementi necessari al corretto funzionamento degli organi. Tuttavia è stato osservato che questa condizione è spesso compromessa in diverse patologie. Ad esempio i tumori solidi sono più rigidi dei tessuti normali, caratteristica che contribuisce alla loro crescita e caratterizzazione maligna, suggerendo un legame fra la tensione dei tessuti e la formazione delle masse tumorali. Allo stesso modo altre patologie, come la fibrosi, sono caratterizzate da tessuti infiammati o danneggiati che, rispetto a quelli normali, presentano un elevato grado di rigidità. L’eccessiva e continua stimolazione meccanica delle cellule in condizioni di rigidità è capace di compromettere nel tempo il funzionamento di organi, come negli ultimi stadi di patologie del fegato, dei reni, dei polmoni e del cuore. I meccanismi molecolari responsabili della rigidità dei tessuti non sono ancora chiari, ma è sempre più evidente l’importanza del metabolismo nella reazione delle nostre cellule a sollecitazioni di natura meccanica. Comprendere quali siano le molecole e i processi chiave coinvolti nella risposta agli stimoli meccanici potrebbe avere dunque importanti ricadute sullo sviluppo di strategie terapeutiche per gravi patologie come fibrosi e cancro.

Lo studio

Grazie ai risultati di uno studio sostenuto dalla Fondazione AIRC per la ricerca sul cancro, pubblicati recentemente sull’autorevole rivista scientifica Nature Communications, stanno emergendo interessanti informazioni sulla relazione causa-effetto che intercorre tra la rigidità cellulare e il metabolismo dei lipidi. Lo studio è stato coordinato dal Prof. Giannino Del Sal, docente all’Università di Trieste- dipartimento di Scienze della Vita, a capo dell’unità di Oncologia molecolare del LNCIB presso Area Science Park di Trieste e responsabile del programma “Segnalazione, microambiente tumorale e metabolismo cellulare” dell’IFOM. I ricercatori hanno identificato SREBP1, una molecola nota per il ruolo chiave nella regolazione del metabolismo lipidico. SREBP1 sembra essere l’anello di congiunzione tra le forze meccaniche che premono sulle cellule e la loro capacità di reagire agli stimoli meccanici attraverso la regolazione della sintesi dei lipidi. “Abbiamo scoperto che questa proteina - afferma Giannino Del Sal - già nota per le sue capacità di controllo della biosintesi dei lipidi, si comporta anche come un vero e proprio sensore meccanico nella cellula”.

“La chiave dell’intero processo – prosegue Rebecca Bertolio, prima autrice dell’articolo e borsista sostenuta da Fondazione AIRC - sembra essere nella proteina AMPK, che funziona come sensore del livello energetico della cellula, e che a sua volta blocca l’attività di SREBP1 e la sintesi dei lipidi da questo controllata”. Il gruppo condotto da Del Sal ha condotto gli esperimenti utilizzando vari metodi e modelli sperimentali, come un sistema gelatinoso tridimensionale nel quale la rigidità poteva essere controllata accuratamente, per scoprire se la durezza del tessuto potesse modulare SREBP1, la sintesi dei lipidi e il differenziamento di cellule staminali in adipociti. I risultati sono stati ottenuti con esperimenti in cellule di epitelio mammario umano, di fegato e polmone e in studi con animali di laboratorio come il moscerino della frutta Drosophila melanogaster.

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“il differenziamento delle cellule staminali in adipociti è regolato attraverso il meccanismo che abbiamo scoperto; e gli stimoli meccanici tra cellule e ambiente extracellulare controllano anche fenomeni complessi come la crescita o la rigenerazione dei tessuti” precisa Giovanni Sorrentino, cofirmatario della ricerca con Del Sal e oggi ricercatore presso l’istituto di Bioingegneria dell’École polytechnique fédérale di Losanna (EPFL). “Comprendere a fondo questi meccanismi è fondamentale per controllare questi processi e sviluppare terapie adeguate per patologie come il cancro e la fibrosi”, conclude Del Sal. I risultati di questa ricerca non sarebbero stati possibili senza il generoso sostegno della Fondazione AIRC.

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