San Francisco Frontiers - Scoperto un meccanismo chiave contro la carenza di ossigeno

Una singola proteina agisce come un 'interruttore' della sopravvivenza quando l'ossigeno viene a mancare e il meccanismo è comune a piante animali, esseri umani compresi. E' quanto scoperto da uno studio internazionale pubblicato su Pnas e che coinvolge l'Università di Pisa, la Scuola Superiore Sant'Anna e l'Università di Oxford. La ricerca ha identificato il meccanismo molecolare che entra in funzione nei primissimi minuti di ipossia innescando la reazione di difesa delle cellule. "Abbiamo dimostrato che l'avvio della risposta all'ipossia dipende da un unico circuito molecolare basato su una proteina - spiega Beatrice Giuntoli, docente del dipartimento di biologia di Pisa e tra le autrici dello studio -. È come un interruttore: nei primi minuti le cellule capiscono che manca ossigeno e attivano subito le difese. La cosa più interessante è che questo 'innesco' molecolare non è esclusivo delle piante. Una proteina molto simile è presente anche nell'uomo e partecipa ai meccanismi con cui le cellule percepiscono le variazioni di ossigeno. Non è l'unico sistema negli esseri umani, ma in alcuni tessuti potrebbe avere un ruolo importante e con tempistiche molto rapide, analoghe a quelle che osserviamo nelle piante". Quando l'ossigeno diminuisce la capacità di reagire rapidamente è decisiva. Nelle piante questo primo segnale è affidato a una famiglia di enzimi, le Plant Cysteine Oxidases (Pco), che funzionano come sensori molecolari e attivano i geni necessari per adattarsi allo stress. E' un meccanismo che esiste anche negli esseri umani: si tratta dell'enzima Ado, omologo funzionale delle Pco vegetali, che contribuisce alla percezione dell'ossigeno nei tessuti. "L'innovazione della ricerca è stata anche dal punto di vista metodologico": utilizzato un approccio di biologia sintetica, spiega Giuntoli. L'esperimento ha mostrato che la risposta si attiva in tempi rapidissimi, nell'ordine di cinque minuti, confermando che i primissimi istanti sono cruciali per la sopravvivenza cellulare. Solo successivamente entrano in gioco altri meccanismi che amplificano e stabilizzano la risposta.

R.Moore--SFF