(Pirotosi-Immagine: un’immagine composita di una cellula durante la pirotosi. Credito: Gary Mo).
Uno studio pubblicato dai ricercatori dell’Università dell’Illinois di Chicago descrive un nuovo metodo per analizzare la pirotosi – il processo di morte cellulare che di solito è causato da infezioni e provoca un’eccessiva infiammazione nel corpo – e mostra che quel processo, a lungo ritenuto irreversibile una volta avviato, può infatti essere fermato e controllato.
La scoperta, riportata su Nature Communications, rivela che gli scienziati hanno un nuovo modo di studiare le malattie legate a processi malfunzionanti di morte cellulare, come alcuni tumori e infezioni che possono essere complicate da un’infiammazione fuori controllo causata dal processo. Queste infezioni includono la sepsi, ad esempio, e la sindrome da distress respiratorio acuto, che è tra le principali complicanze della malattia da COVID-19 .
La pirotosi è una serie di reazioni biochimiche che utilizzano la gasdermin, una proteina, per aprire pori dilatati nella membrana cellulare e destabilizzare la cellula. Per capire di più su questo processo, i ricercatori dell’UIC hanno progettato una gasdermina “optogenetica” ingegnerizzando geneticamente la proteina per rispondere alla luce.
“Il processo di morte cellulare svolge un ruolo importante nel corpo, sia negli stati sani che in quelli malsani, ma lo studio della pirotosi, che è un tipo importante di morte cellulare, è stato impegnativo“, ha affermato Gary Mo, assistente Professore dell’UIC nel dipartimento di farmacologia e medicina rigenerativa e il dipartimento di ingegneria biomedica del College of Medicine. Mo ha affermato che i metodi per esaminare i meccanismi di pirotosi in gioco nelle cellule vive sono difficili da controllare perché sono avviati da agenti patogeni imprevedibili, che a loro volta hanno effetti disparati in diverse cellule e persone.
“La nostra gasdermin optogenetica ci ha permesso di ignorare il comportamento imprevedibile del patogeno e la risposta cellulare variabile perché imita a livello molecolare ciò che accade nella cellula una volta iniziata la pirotosi”, ha detto Mo.
I ricercatori hanno applicato questo strumento e hanno utilizzato la tecnologia di imaging fluorescente per attivare con precisione la gasdermina negli esperimenti cellulari e osservare i pori in varie circostanze. Hanno scoperto che determinate condizioni, come le concentrazioni specifiche di ioni calcio, ad esempio, provocavano la chiusura dei pori in poche decine di secondi.
Vedi anche:Alla scoperta dei segreti dell’enigmatico caspase-6
Questa risposta automatica alle circostanze esterne fornisce la prova che la pirotosi si autoregola dinamicamente.
“Questo ci ha mostrato che questa forma di morte cellulare non è un biglietto di sola andata. Il processo è in realtà programmato con un pulsante di annullamento, un interruttore di spegnimento“, ha detto Mo. “Capire come controllare questo processo apre nuove strade per la scoperta di farmaci e ora possiamo trovare farmaci che funzionano per entrambe le parti: ci consente di pensare a come ottimizzare, aumentare o limitare, questo tipo di morte cellulare nelle malattie, dove potremmo in precedenza rimuovere solo questo importante processo”. I coautori dell’articolo di Nature Communications, “Gasdermin D Pores Are Dynamically Regulated by Local Phosphoinositide Circuitry”, sono Ana Santa Cruz Garcia, Kevin Schnur e Asrar Malik, tutti dell’UIC.
Fonte: “I pori di Gasdermin D sono regolati dinamicamente dal circuito locale del fosfoinositide” di Ana Beatriz Santa Cruz Garcia, Kevin P. Schnur, Asrar B. Malik e Gary CH Mo, 10 gennaio 2022, Nature Communications.
