Unica Radio Raccontiamo la città che cambia
Scoperto un sistema di ventilazione all’interno delle cellule cardiache grazie a un progetto interdisciplinare
Un approccio interdisciplinare che vede coinvolti l’Istituto nazionale di ottica del Cnr, il Laboratorio europeo di spettroscopie non-lineari, l’Istituto di medicina sperimentale cardiovascolare dell’Università di Friburgo e il Centro di microscopia elettronica dell’Università del Colorado Boulder (Usa) ha reso possibile la scoperta di un nuovo sistema di diffusione assistita all’interno delle cellule cardiache.
I centri di ricerca
L’articolo è pubblicato su Circulation Research Combinando competenze di fisiologia cardiaca, microscopia ottica ed elettronica. Tali competenze sono presenti nell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino), nel Laboratorio europeo di spettroscopie non-lineari (Lens), nell’Istituto di medicina sperimentale cardiovascolare dell’Università di Friburgo e nel Centro di microscopia elettronica dell’Università del Colorado Boulder. I ricercatori hanno scoperto un meccanismo di diffusione assistita all’interno delle cellule del cuore; inoltre si è dimostrato come questo meccanismo sia indispensabile per mantenere in giusto equilibrio ionico all’interno delle cellule del muscolo cardiaco.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Circulation Research. Marina Scardigli del Lens spiega che le cellule del nostro cuore contengono una fitta rete di micro-tubi. Questo elemento è chiamato rete tubulare, che oltre a propagare i segnali elettrici fanno giungere la soluzione extra-cellulare fino alle regioni più interne della cellula.
Tuttavia la diffusione della soluzione all’interno di questa rete è molto lenta; infatti il meccanismo della rete solleva numerose questioni su come viene mantenuta la giusta concentrazione di ioni durante i continui scambi con lo spazio intra-cellulare.
Il ruolo delle cellule cardiache
Leonardo Sacconi del Cnr-Ino e Università di Friburgo prosegue. “Il nostro studio mostra che l’attività meccanica delle cellule cardiache assiste lo scambio dei contenuti all’interno di questa rete, comprimendoli ritmicamente ad ogni battito cardiaco”. Questo meccanismo spinge il contenuto usato fuori dai tubi (proprio come facciamo con il dentifricio); inoltre dopo il rilassamento cellulare viene sostituito con della soluzione fresca, risucchiando soluzione extracellulare al loro interno.
“In sostanza, le cellule del muscolo cardiaco ventilano il loro sistema di tubi proprio come fanno gli insetti nei loro sistemi di respirazione tracheale. Finora, si pensava che il mantenimento del contenuto dei tubuli avvenisse solo per diffusione passiva. La bellezza di questa diffusione assistita è che, con l’aumentare della domanda, aumenta anche il numero di cicli di ventilazione: è quindi un sistema che si autocontrolla”.
