[23/08/2012] News
Scoperti i ritmi interni dei flagelli. Nuove speranze per l’infertilità ed alcune malattie umane
Ciglia e flagelli sono coinvolti in una varietà di processi e malattie umane, e Developmental Cell pubblica lo studio "BLD10/CEP135 Is a Microtubule-Associated Protein that Controls the Formation of the Flagellum Central Microtubule Pair" nel quale un team di scienziati portoghesi e tedeschi rivela nuove scoperte che stanno fornendo maggiore conoscenze su malattie come l'infertilità, che ancora non sono state del tutto comprese. Il bollettino scientifico dell'Ue Cordis spiega che «le scoperte riguardano in particolare i flagelli, che sono strutture che derivano il proprio nome dalla parola latina che significa frusta, poiché assomigliano a una frusta che si estende da alcune cellule procariotiche ed eucariotiche.
Questi flagelli sono molto piccoli ma, nonostante la loro taglia, i battiti ritmici che creano mentre fluttuano avanti e indietro possono generare del moto. Essi sono responsabili della propulsione di singole cellule come ad esempio il nuoto degli spermatozoi (la coda degli spermatozoi è il flagello), e il trasporto degli ovuli dalle ovaie all'utero, oltre ad altre funzioni vitali nel corpo umano».
Gli scienziati, che all'Instituto Gulbenkian de Ciência (Igc) in Portogallo hanno studiato come le cellule spermatiche del moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) costruiscono i loro flagelli, si tratta della prima volta in assoluto in cui sono state descritte le diverse fasi coinvolte nell'effettiva costruzione dei flagelli mobili nelle cellule spermatiche del moscerino della frutta, uno degli animali più studiati del mondo.
Cordis sottolinea che «comprendendo come funzionano questi flagelli, gli scienziati sperano in seguito di essere in grado di meglio comprendere malattie e disturbi associati a difetti nei movimenti dei flagelli come infertilità, problemi respiratori e idrocefalia».
La nuove scoperte sono state possibili attraverso l'uso di microscopi elettronici che utilizzano gli elettroni, invece dei tradizionali microscopi ottici che utilizzano la luce. I microscopi elettronici sono in grado di raggiungere ingrandimenti pari a 10.000.000 di volte. «Per dare un'idea di cosa significhi, questo tipo di ingrandimento - spiega Cordis - permette loro di vedere oggetti 3.500 volte più sottili di un capello umano. Gli scienziati li hanno usati per studiare campioni come microorganismi, cellule e cristalli».
Il team, guidato da Monica Bettencourt-Dias, ha concentrato gli sforzi della ricerca su quando e come si forma una struttura proteica essenziale chiamata la coppia centrale di microtubuli. Il complesso della coppia centrale di microtubuli è ciò che permette ai flagelli di muoversi in modo coordinato.
Zita Carvalho-Santos, una ricercatrice dell'Igc, spiega quali siano queste importanti scoperte: «Abbiamo osservato un particolare gene del moscerino, chiamato Bld10, e abbiamo scoperto che i moscerini in cui questo gene non è attivo producono spermatozoi con flagelli incompleti poiché, sembra, la proteina Bld10 è essenziale affinché si formi la coppia centrale di microtubuli. Il risultato è che gli spermatozoi sono immobili e i moscerini maschi sono sterili. Gli esseri umani possiedono un gene analogo che produce una proteina simile, che è stata collegata all'infertilità maschile»
La Bettencourt-Dias evidenzia: «Abbiamo scoperto che il processo è molto più dinamico di quanto ci aspettassimo: innanzitutto si forma una singola catena del microtubulo, e successivamente la seconda. Il nostro lavoro ha fornito molte risposte attese da lungo tempo, ma ha anche sollevato altre domande a cui lo studio della formazione degli spermatozoi nella Drosophila potrebbe rispondere».