La comunicazione bioelettrica delle cellule epiteliali
Il corpo umano è composto da molte parti in movimento che necessitano di comunicare tra loro. Una parte di questa comunicazione, come nel sistema nervoso, avviene attraverso segnali bioelettrici che si propagano nel corpo per innescare la risposta appropriata. Ora, i ricercatori statunitensi hanno scoperto che le cellule epiteliali che rivestono la nostra pelle e i nostri organi sono in grado di segnalare allo stesso modo per comunicare il pericolo. Utilizzano solo un ‘urlo’ lungo e lento, piuttosto che la comunicazione rapida dei neuroni.
Una scoperta sorprendente
È una grande sorpresa, poiché queste cellule erano state precedentemente considerate ‘mute’ e potrebbe aprire nuove strade per dispositivi medici elettrici per accelerare la guarigione. “Le cellule epiteliali fanno cose che nessuno ha mai pensato di cercare”, afferma un ricercatore dell’Università del Massachusetts Amherst. “Quando sono ferite, ‘urlano’ ai loro vicini, lentamente, persistentemente e su distanze sorprendenti. È come un impulso nervoso, ma 1.000 volte più lento.”
Il sistema di ricerca
Il team di ricerca ha utilizzato un laser per ferire uno strato singolo di cellule della pelle, utilizzando elettrodi per rilevare i segnali. Granick e il suo collega, l’ingegnere biomedico Sun-Min Yu dell’Università del Massachusetts Amherst, hanno progettato un sistema per indagare la comunicazione cellulare nell’epitelio. Il loro sistema consisteva in un chip collegato a una serie di circa 60 elettrodi.
Risultati e implicazioni
Questo chip è stato rivestito con un singolo strato di cheratinociti umani coltivati in laboratorio, le principali cellule epiteliali che compongono l’epidermide, lo strato esterno della pelle. Con un laser, i ricercatori hanno “punto” lo strato di pelle, utilizzando la matrice di elettrodi per ascoltare i cambiamenti elettrici che ne sono seguiti. “Abbiamo tracciato come le cellule coordinano la loro risposta”, afferma un ricercatore. “È una conversazione eccitata al rallentatore.”
La comunicazione delle cellule epiteliali
I segnali risultanti si sono propagati a velocità di circa 10 millimetri al secondo, su distanze piuttosto grandi fino a centinaia di micrometri dal sito della ferita. Sembra non dissimile dalla segnalazione elettrica del calcio osservata nelle piante. Questa comunicazione, hanno osservato i ricercatori, si basa fortemente sui canali ionici, piccoli pori nelle membrane cellulari che consentono il trasporto di ioni carichi, prevalentemente calcio.
Un nuovo modo di vedere le cellule epiteliali
In particolare, questi canali ionici delle cellule epiteliali rispondono a uno stimolo meccanico, come la pressione o lo stiramento, che è leggermente diverso dai canali ionici dei neuroni, che rispondono a cambiamenti di tensione o chimici. I segnali epiteliali durano anche molto più a lungo dei segnali neuronali, con alcune “conversazioni” registrate per un tempo prolungato.
Fonte: Science Alert
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