Il Consiglio nazionale delle ricerche ha coordinato uno studio internazionale che ha svelato come i processi di secrezione cellulare aumentano o diminuiscono in risposta agli stimoli meccanici provenienti dall’ambiente che circonda le cellule. All’interno di ogni cellula, infatti, esiste un sofisticato sistema di trasporto, chiamato “apparato secretorio” che permette di spostare e distribuire proteine e lipidi verso le diverse parti della cellula e verso l’esterno: la ricerca, pubblicata sulla rivista “Advanced Science”, ha permesso di comprendere meglio tale processo, fondamentale per il rilascio di proteine e il corretto funzionamento dei tessuti.
Il team è composto da ricercatori e ricercatrici dell’Istituto di Nanotecnologia del Cnr di Lecce e dell’Istituto degli Endotipi in Oncologia, Metabolismo e Immunologia del Cnr di Napoli, in collaborazione con l’Istituto Telethon di Genetica e Medicina, Fondazione Istituto Nazionale di Genetica Molecolare, l’Università degli Studi di Milano, l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne e l’Università dell’Alabama a Birmingham.
In particolare, è stato identificato un nuovo meccanismo biologico, finora sconosciuto, che regola la secrezione cellulare, dimostrando che le cellule percepiscono i segnali meccanici dell’ambiente circostante, e modulano il trasporto e la secrezione di proteine in risposta alla rigidità dei tessuti.
“Le cellule del nostro corpo non vivono isolate: interagiscono tra di loro e l’ambiente che le circonda, sperimentando una sorta di ‘vita sociale’”, spiega Riccardo Rizzo, ricercatore Cnr-Nanotec e coordinatore dello studio. “Grazie a tecniche avanzate di microscopia e analisi proteomiche, abbiamo dimostrato che la rigidità dei tessuti in cui si trovano le cellule può influenzare il modo in cui queste rilasciano sostanze all’esterno: in particolare, quando le cellule crescono su superfici più rigide, aumentano la loro capacità di secrezione, cioè il rilascio di proteine. Questo processo è fondamentale per la comunicazione tra cellule e per il corretto funzionamento dei tessuti, e ha importanti implicazioni per il trattamento di patologie come fibrosi e tumori”.
Le analisi sono state condotte nei laboratori del ‘Tecnomed Puglia’ – il Tecnopolo per la medicina di precisione con sede presso il Cnr-Nanotec di Lecce. “Parallelamente, abbiamo individuato una catena di segnali interni che permette alle cellule di percepire la rigidità dei tessuti e di reagire di conseguenza. Questo meccanismo regola il destino delle proteine, indirizzandole verso la secrezione o verso la degradazione, a seconda delle caratteristiche meccaniche dell’ambiente”, aggiunge Domenico Russo, ricercatore Cnr-IEOMI e co-autore dello studio.
La scoperta apre nuove prospettive nella comprensione e nel trattamento di malattie come il cancro e la fibrosi, in cui i tessuti diventano anormalmente rigidi.
“In queste condizioni patologiche – spiegano i ricercatori – i tessuti diventano più rigidi e questa maggiore rigidità spinge le cellule a secernere ulteriori proteine, che a loro volta rendono i tessuti ancora più duri, creando così un circolo vizioso che alimenta la progressione della malattia”.
I risultati raggiunti rappresentano un importante passo avanti nella comprensione della regolazione meccanica della secrezione cellulare. Sapere che la rigidità dei tessuti può influenzare la secrezione delle cellule potrebbe aiutare a sviluppare nuove strategie terapeutiche per modulare il comportamento cellulare in fibrosi, tumori e altre patologie correlate.
