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Un’internet per i globuli bianchi

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Le Scienze

Scoperta una nuova forma di comunicazione tra le cellule

Mister Fantastic, l’intramontabile supereroe dei Fantastici Quattro, usa i suoi arti estensibili per combattere i cattivi di turno. I globuli bianchi del sistema immunitario non sono da meno quando lottano contro batteri e virus: producono infatti sottilissimi propaggini in grado di trasmettere segnali anche a cellule lontane.

E’ la sorprendente scoperta di un gruppo di ricercatori dell’Università di Pittsburgh, pubblicata sul numero di settembre della rivista “Immunity”. La ricerca ha mostrato l’esistenza di rete di comunicazione veloce ed efficiente, un microscopico internet che forse rappresenta la chiave per capire la rapidità impressionante con cui il sistema immunitario è in grado di reagire.

Protagonisti di questo trucco da supereroi sono le cellule dendritiche, un gruppo di globuli bianchi in prima linea nella difesa dell’organismo: il loro compito è infatti quello di pattugliare i tessuti e identificare eventuali invasioni da parte dei microrganismi. Come spesso accade nella scienza, la scoperta è arrivata per caso, durante un esperimento piuttosto banale, che consisteva nel mettere le cellule dendritiche e i macrofagi, un altro gruppo di globuli bianchi, nella stessa capsula di coltura insieme a dei batteri.

Stimolate dai batteri, le cellule dendritiche reagivano producendo un’ondata di particelle di calcio che si propaga attraverso il liquido di coltura, sollecitando le cellule vicine e dando vita così ad una lenta reazione a catena. Tutto procedeva normalmente, finché un microscopico ago, usato per iniettare i batteri, è entrato inavvertitamente in una cellula dendritica.

Ed ecco la sorpresa: nel giro di pochi secondi l’ondata di calcio, prodotta immediatamente dalla cellula, si è propagata ad altri globuli bianchi, anche molto distanti. La reazione, troppo rapida rispetto al solito, ha insospettito i ricercatori che hanno spinto a fondo le capacità dei loro microscopi: ad altissimo ingrandimento, hanno così intravisto una rete di microscopici tunnel che dalle cellule dendritiche raggiungeva gli altri globuli bianchi. Ogni cellula può produrre fino a settantacinque sottilissime propaggini, chiamate nanotubuli, ciascuna spessa meno di 200 nanometri (cioè circa cinquemila volte più sottili di un capello umano) ma in grado di raggiungere cellule distanti anche qualche decimo di millimetro.

Fatte le dovute proporzioni, per non essere da meno Mr. Fantastic dovrebbe allungare il suo braccio per qualche centinaio di metri. «Si tratta chiaramente di una terza e nuova forma di comunicazione cellulare, diversa sia dalle gap junction (ponti molecolari cruciali nel funzionamento del cuore), sia dalle sinapsi usate dalle cellule nervose», afferma Simon Watkins, uno degli autori dello studio. Il ruolo di questo nuovo sistema nell’organismo è ancora tutto da scoprire e lascia spazio a ipotesi affascinanti. Le cellule dendritiche, ad esempio, potrebbero utilizzare questa rete per comunicare a distanza con i linfonodi, o per inviare gli antigeni batterici e virali agli altri globuli bianchi, così da guadagnare tempo nella risposta immunitaria.

Purtroppo, con la tecnologia attuale sarà molto difficile studiare strutture così sottili in un organismo vivente: «Cercare i nanotubuli in tessuto è come vagare in mezzo alla nebbia», ammette Watkins.

Sergio Pistoi, Le Scienze, Novembre 2005

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