Uno studio innovativo, condotto dall’ Università di Manchester e Liverpool e pubblicato sulla rivista eLife, ha identificato un nuovo legame tra infiammazione e la divisione cellulare, due dei processi più importanti del corpo umano il cui accurato controllo è il Santo Graal per gli scienziati che si occupano di ricerca per la prevenzione delle infezioni, malattie infiammatorie e cancro.
Il Professor Mike White, che ha guidato la ricerca, ha concentrato la sua attenzione su come le cellule si adattano ai segnali del corpo, usando la microscopia avanzata e modellazione matematica presso la University of Manchester, leader nel mondo per i sistemi di microscopia, in collaborazione con la University of Liverpool’s Centre for Cell Imaging.
“Questa è una scoperta emozionante: per la prima volta abbiamo trovato un collegamento tra il sistema che regola la divisione cellulare e alcune delle malattie più difficili da curare”, ha detto il ricercatore.
I segnali infiammatori prodotti da una ferita o un’infezione, possono attivare una proteina chiamata Nuclear Factor-kB (NF-kB) che controlla l’attività dei geni che permettono alle cellule di adattarsi alla nuova situazione.
” L’NF-κB (“nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells”) è un complesso proteico funzionante come fattore di trascrizione. NF-κB si può trovare in tutti i tipi di cellule ed è coinvolto in tutte le reazioni delle cellule agli stimoli quali stress, citochine, radicali liberi, irradiazione con ultravioletti e attacco proveniente dagli antigeni dei batteri o virus. NF-κB gioca un ruolo chiave nella regolazione della risposta immunitaria alle infezioni e sue disfunzioni sono state collegate al cancro (come il mieloma multiplo), ai processi infiammatori, alle patologie autoimmuni, agli shock settici, alle infezioni virali e alle malattie del sistema immunitario. L’NF-κB è coinvolto anche nei processi di plasticità sinaptica e memoria”.
Il controllo errato di NF-kB è associato a malattie infiammatorie come la malattia di Crohn, la psoriasi e l’artrite reumatoide ed è stato anche collegato all’invecchiamento.
Il modo in cui le cellule umane si adattano ai segnali nel loro ambiente e si dividono per produrre nuove cellule attraverso un pattern ripetuto di eventi, è chiamato ‘ciclo cellulare’. Una cellula, prima fa copie del suo DNA in una fase conosciuta come la fase di sintesi del DNA, e poi si divide in due cellule figlie.
Il ciclo cellulare è controllato da una famiglia di proteine chiamate fattori E2, che controllano l’inizio della fase di sintesi del DNA della nuova cellula.
Nello studio, il team ha dimostrato che i fattori NF-kB e E2 si legano l’uno all’altro nella cellula. Questo processo controlla il livello del segnale di NF-kB, che si arricchisce appena prima della sintesi del DNA, ma si riduce durante la fase di sintesi del DNA.
I ricercatori hanno anche dimostrato che i segnali che attivano NF-kB sono in grado di cambiare i tempi di divisione cellulare.
I risultati dello studio suggeriscono che le interazioni dirette tra le proteine del fattore E2 e NF-kB consentono alle cellule di decidere se dividersi e determinano il modo in cui le cellule reagiscono ai segnali infiammatori.
Il team ha utilizzato un set di equazioni matematiche per fare previsioni circa le risposte delle cellule, che sono state poi testate da esperimenti e si sono dimostrate corrette.
L’autore principale dello studio, il Dr John Ankers della University of Liverpool’s Centre for Cell Imaging, ha dichiarato: “Questa ricerca dimostra che se vogliamo comprendere le malattie infiammatorie associate all’invecchiamento, allora abbiamo bisogno di capire come le cellule normalmente rispondono all’ambiente in continua evoluzione del corpo “.
Il Professor White ha aggiunto: “Siamo particolarmente orgogliosi della nostra combinazione di matematica e sperimentazione. Ciò è dovuto al forte sostegno della BBSRC per l’area della biologia dei sistemi e al lavoro di un team di scienziati di diverse discipline”.
Fonte: Manchester news
