Medicina: dall'Università di Padova un nuovo strumento per osservare il dialogo cellulare

Una tecnica innovativa sviluppata a Padova consente di visualizzare in tempo reale i punti di contatto tra gli organelli cellulari, aprendo nuove prospettive per la ricerca biomedica

Adamo Chiesa

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02.12.2024 - 16:01

Immagine di repertorio

Le cellule umane, veri e propri motori della vita, funzionano grazie alla perfetta sincronia tra i loro ingranaggi: minuscoli organelli che coordinano le attività cellulari attraverso sofisticate interazioni. Questi scambi avvengono in zone di contatto subcellulari, dove gli organelli si scambiano rapidamente molecole, sincronizzando le loro funzioni. Tuttavia, il delicato equilibrio di questo sistema può essere compromesso, favorendo lo sviluppo di gravi patologie come tumori o malattie neurodegenerative. Un gruppo internazionale di ricerca, guidato da Riccardo Filadi dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-In) e Paola Pizzo dell’Università di Padova, ha sviluppato una nuova tecnica per osservare in tempo reale questi processi cellulari, senza alterarne la dinamica naturale. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, rappresenta un passo avanti significativo per la biologia cellulare. “Fino ad oggi era estremamente complesso studiare le regioni di contatto tra organelli a causa delle loro dimensioni ridotte e della loro natura dinamica,” spiega Michela Rossini, prima autrice dello studio insieme a Paloma García Casas. “Questi contatti si formano e svaniscono rapidamente, rispondendo alle esigenze cellulari. I metodi tradizionali non consentivano di osservarli con sufficiente precisione spaziale e temporale.” La soluzione è arrivata grazie a innovative sonde fluorescenti, progettate nei laboratori di Padova. “Questi strumenti consentono di monitorare il dialogo tra gli organelli in modo dinamico, riducendo al minimo l’interferenza con i fenomeni osservati,” sottolinea Filadi. “Possiamo non solo rilevare le interazioni tra organelli, ma anche decifrare i messaggi molecolari, come lo scambio di ioni calcio.” La rilevanza della scoperta è amplificata dall’impatto che i difetti nella comunicazione inter-organello hanno su molte patologie. “In precedenti studi, abbiamo osservato alterazioni nella comunicazione tra reticolo endoplasmatico e mitocondri in alcune forme di Alzheimer,” spiega la prof.ssa Pizzo. “Capire se queste alterazioni siano causa o conseguenza della malattia potrebbe aprire nuove strade per lo sviluppo di farmaci mirati.” Gli strumenti sviluppati dal team padovano promettono di rivoluzionare la ricerca sul funzionamento cellulare, fornendo ai ricercatori un mezzo per indagare i segnali molecolari con una precisione senza precedenti. “Questi studi sono essenziali per comprendere i meccanismi alla base di molte malattie e per ideare terapie innovative,” conclude Filadi.

Le cellule umane, veri e propri motori della vita, funzionano grazie alla perfetta sincronia tra i loro "ingranaggi": minuscoli organelli che coordinano le attività cellulari attraverso sofisticate interazioni. Questi scambi avvengono in zone di contatto subcellulari, dove gli organelli si scambiano rapidamente molecole, sincronizzando le loro funzioni. Tuttavia, il delicato equilibrio di questo sistema può essere compromesso, favorendo lo sviluppo di gravi patologie come tumori o malattie neurodegenerative.

Un gruppo internazionale di ricerca, guidato da Riccardo Filadi dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-In) e Paola Pizzo dell’Università di Padova, ha sviluppato una nuova tecnica per osservare in tempo reale questi processi cellulari, senza alterarne la dinamica naturale. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, rappresenta un passo avanti significativo per la biologia cellulare.

“Fino ad oggi era estremamente complesso studiare le regioni di contatto tra organelli a causa delle loro dimensioni ridotte e della loro natura dinamica,” spiega Michela Rossini, prima autrice dello studio insieme a Paloma García Casas. “Questi contatti si formano e svaniscono rapidamente, rispondendo alle esigenze cellulari. I metodi tradizionali non consentivano di osservarli con sufficiente precisione spaziale e temporale.”

La soluzione è arrivata grazie a innovative sonde fluorescenti, progettate nei laboratori di Padova. “Questi strumenti consentono di monitorare il dialogo tra gli organelli in modo dinamico, riducendo al minimo l’interferenza con i fenomeni osservati,” sottolinea Filadi. “Possiamo non solo rilevare le interazioni tra organelli, ma anche decifrare i messaggi molecolari, come lo scambio di ioni calcio.”

La rilevanza della scoperta è amplificata dall’impatto che i difetti nella comunicazione inter-organello hanno su molte patologie. “In precedenti studi, abbiamo osservato alterazioni nella comunicazione tra reticolo endoplasmatico e mitocondri in alcune forme di Alzheimer,” spiega la prof.ssa Pizzo. “Capire se queste alterazioni siano causa o conseguenza della malattia potrebbe aprire nuove strade per lo sviluppo di farmaci mirati.”

Gli strumenti sviluppati dal team padovano promettono di rivoluzionare la ricerca sul funzionamento cellulare, fornendo ai ricercatori un mezzo per indagare i segnali molecolari con una precisione senza precedenti. “Questi studi sono essenziali per comprendere i meccanismi alla base di molte malattie e per ideare terapie innovative,” conclude Filadi.