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 ITALIA - ITALIA - Staminali. Modello per piante utile per studio cellule umane
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17 novembre 2017 10:13
 
Dalle piante all'uomo: uno studio dell'Universita' "La Sapienza" di Roma ha messo a punto un modello computazionale in grado di spiegare un importante meccanismo biologico alla base del differenziamento delle staminali delle piante applicabile anche alle cellule umane. I ricercatori hanno analizzato per la prima volta un meccanismo biologico utilizzato dalle piante per mettere in atto il differenziamento delle cellule staminali e adattarsi cosi' all'ambiente. La ricerca, pubblicata su Proceedings of the National Academy of Sciences, rappresenta un'innovazione metodologica nell'osservazione dei processi cellulari e potrebbe essere estesa anche alle staminali umane. Studiare in laboratorio i meccanismi rigenerativi delle piante, capaci di produrre continuamente nuovi "organi" come radici, foglie e fiori, e' particolarmente utile per raccogliere preziose informazioni anche sulla fisiologia umana. Questo e' stato il punto di partenza del gruppo di ricerca diretto da Sabrina Sabatini della "Sapienza" di Roma, che nel corso di una serie di esperimenti durati 4 anni ha individuato il meccanismo molecolare che attiva il processo di "trasformazione" di una cellula staminale vegetale in una cellula specializzata. I ricercatori hanno messo a punto un modello matematico della radice in grado di riprodurre in modo fedelissimo il comportamento di questo "organo". Attraverso simulazioni al computer, sono riusciti a ottenere previsioni precise sullo sviluppo della radice a variazioni di determinati parametri genetici e fisiologici: questo ha permesso di ricavare informazioni che avrebbero richiesto esperimenti lunghi, dispendiosi se non impossibili da attuare. Nella ricerca, gli scienziati si sono concentrati in particolare sull'auxina, una sostanza che, governando lo sviluppo dei tessuti, e' in grado di stimolare la crescita delle piante e pertanto viene definita morfogeno.
In passato era gia' stato individuato l'importante ruolo dell'auxina nella divisione cellulare; quello che invece ancora non si sapeva era la distribuzione e il minimo di concentrazione di auxina necessarie per indurre il differenziamento cellulare. Il nuovo modello sviluppato da Sabatini e colleghi ha permesso di far luce proprio su questo aspetto: gli scienziati hanno scoperto il meccanismo molecolare in base al quale la distribuzione della concentrazione di auxina determina il punto in cui le cellule staminali invece di dividersi, replicandosi, si differenziano, specializzandosi. La radice e' cosi' in grado di cambiare le sue dimensioni per adattarsi alle diverse necessita' imposte dall'ambiente. La scoperta e' stata poi confermata da esperimenti in vivo. Come nelle piante, anche nell'uomo esiste un morfogeno fondamentale per la crescita: si tratta dell'acido retinoico. L'auxina puo' essere considerata il corrispondente vegetale dell'acido retinoico. Modelli simili potrebbero aiutare a capire come la distribuzione di queste sostanze controlla la crescita e la funzione di uno specifico organo. "Ancora non e' stato verificato se esista una soglia minima di morfogeno per le cellule umane, come abbiamo fatto noi per le cellule vegetali. Studiare questo aspetto potrebbe aiutare a capire meglio come avviene il differenziamento delle staminali umane", ha concluso Sabatini. 
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