Non tutto il grasso vien per nuocere

Si avvicina il Natale e presto saremo tutti intorno a tavolate piene di prelibatezze provenienti da ogni dove. Ogni tanto affiorerà il pensiero di quanto grasso stiamo accumulando.. Ma per queste feste vogliamo fare in modo che nessuno si senta in colpa, neanche gli adipociti, le nostre cellule di grasso, ed in questo ci aiuteranno gli Scienziatimatti di oggi!

La Drosophila melanogaster, il moscerino della frutta, è un organismo modello usato spesso in biologia perché molto facile da modificare geneticamente e molto veloce nel riprodursi.

I ricercatori, armati di un laser in stile Jedi, hanno creato dei taglietti su degli embrioni di Drosophila per studiare come si rimarginano le ferite. Stranamente, delle cellule giganti si avvicinavano alle ferite. Queste erano le cellule del grasso, che nella Drosophila si chiamano FBCs (Fat Body Cells) e sono l’equivalente dei nostri adipociti.

Le cellule di grasso (in verde) si muovono verso la ferita piena di scarti di cellule epiteliali (arancioni nel modello, rosse nelle immagini di microscopio). Il tempo in minuti ci dice quanto è passato da quando è stata fatta la ferita. In alto vediamo un modello; al centro delle immagini prese al microscopio (linea bianca di 20 µm). Più in basso vediamo il video delle cellule di grasso che si muovono verso la ferita, messa in evidenza da un cerchio tratteggiato che appare all’inizio del video (da Franz et al. 2018).

Non si era mai vista una cellula del grasso muoversi prima d’ora! Tra l’altro, in genere le cellule si muovono camminando su una superficie o aggrappandosi a qualcosa, ma qui le FBC erano sospese in un liquido. Meravigliosamente, i ricercatori hanno visto che le FBC sanno nuotare e si muovono per contrazioni successive, come fanno le meduse.

Cellula di grasso (FBC) che si muove per raggiungere la ferita (il cerchio tratteggiato all’inizio del video). Qui vediamo l’actina, il citoscheletro della cellula che si contrae in maniera organizzata (simile ad un’onda) per far muovere la cellula. A sinistra vediamo tutta la cellula, mentre a destra vediamo solo una sezione centrale (da Franz et al. 2018).

Ma perché le cellule di grasso dovrebbero andare verso una ferita? 

Viste le dimensioni enormi delle FBC, gli Scienziatimatti hanno ipotizzato che potessero svolgere una funzione di tappo per impedire a batteri e altri patogeni di entrare nel corpo dalla ferita aperta. In effetti, una volta arrivate sul luogo del delitto, le FBC cominciavano a legarsi alle cellule sui bordi della ferita e a sigillare l’area.

Gli embrioni di Drosophila sono stati osservati al microscopio elettronico che permette di osservare dettagli estremamente piccoli. Così è stato possibile vedere che effettivamente le cellule di grasso sigillano l’area della ferita: osserviamo il quadratino in basso a destra nell’immagine grande: tra la cellula epiteliale (verde) e la cellula del grasso (blu) non resta neanche uno spiraglio! La barra bianca nell’immagine di sinistra è di 20 µm, mentre le barre nere dell’immagine a destra sono di 500 nm (da Franz et al. 2018).

Affinché un taglio si rimargini bene, è necessario pulire a fondo la zona ed a questo ci pensano i macrofagi, le cellule spazzine. Le enormi FBC possono spazzare tutto lo sporco verso i macrofagi per velocizzare il processo. Per di più, in Drosophile modificate geneticamente per non avere macrofagi, le FBC mangiavano loro stesse lo sporco al posto delle cellule spazzine!
Per finire, gli adipociti dei mammiferi possono produrre sostanze antimicrobiche, ed i nostri Scienziatimatti si sono chiesti se le FBC potessero fare altrettanto. Allora, dopo aver tagliato gli embrioni dei moscerini, hanno aggiunto dei batteri, degli Escherichia coli, per monitorare la risposta delle FBC, scoprendo così che anche le FBC possono produrre sostanze capaci di uccidere i batteri.

Ricapitolando, le cellule di grasso di Drosophila possono:

  • Nuotare verso una ferita appena fatta
  • Sigillare l’area per impedire l’accesso a corpuscoli e batteri
  • Facilitare la pulizia dell’area
  • Disinfettare la zona

Negli ultimi anni avevamo scoperto che il tessuto adiposo produce ormoni con effetti sul metabolismo ed è in grado di influenzare il decorso di una infiammazione. Purtroppo, quando c’è troppo tessuto adiposo queste funzioni sono accentuate e rischiamo infiammazioni croniche e diabete. 

Il segreto per beneficiare dei tanti lati positivi del grasso sta nel non esagerare: l’adipe serve nelle giuste quantità! 

Quindi, durante le feste rilassiamoci e pensiamo ai nostri Scienziatimatti, che ci hanno mostrato il ruolo chiave del grasso nella riparazione delle ferite. Possibile che anche le nostre cellule adipose si comportino come quelle di Drosophila e si muovano verso le ferite? Ci aspettano tante belle ricerche per scoprirlo!

Buon appetito e buone feste dagli Scienziatimatti!


Qui il link alla ricerca originale: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2018.01.026

Lumache di mare contro il diabete

Chi vorrebbe giocare con un animale velenoso come quelli che si trovano in Australia e paesi limitrofi? Probabilmente nessuno… tranne gli scienziatimatti di oggi, i quali si sono imbattuti in una lumaca di mare dall’apparenza innocua, ma che nasconde un’arma pericolosissima: non appena un ignaro pesce le passa accanto, il mollusco gli getta addosso una sostanza paralizzante e se lo mangia.

A sinistra vediamo la lumaca Conus geographus e due altre lumache della stessa specie. A destra la mappa delle Filippine con i punti in cui le lumache sono state raccolte (Ahorukomeye et al. 2019)

La lumaca scatena nel pesce un coma ipoglicemico, lo stesso che colpisce i diabetici se prendono troppa insulina.

L’insulina è l’ormone che regola la quantità di glucosio nel sangue (la glicemia) ed abbiamo già parlato qui di come il glucosio sia la principale fonte di nutrimento delle nostre cellule. Appena mangiato abbiamo glucosio in abbondanza ed il corpo produce insulina. Le cellule con le antenne (recettori) adatte a captare l’insulina sentiranno questo messaggio: “C’è un sacco di cibo! Presto, riempite le dispense!”.

La glicemia si abbasserà fino all’arrivo del secondo ormone, il glucagone, che dirà alle cellule di smettere di rimpinzarsi.
Un difetto molto conosciuto di questo sistema è il diabete. Esistono tre tipi di diabete:

  • Tipo 1: il pancreas, organo incaricato di produrre l’insulina, smette di generare l’ormone;
  • Tipo 2: le nostre cellule diventano “assuefatte” all’insulina ed hanno bisogno di dosi sempre maggiori di ormone;
  • Diabete gestazionale: una forma transitoria di diabete che si verifica nelle donne in gravidanza.

Quasi sempre l’unica cura possibile consiste nell’iniettarsi insulina in corrispondenza dei pasti.

L’insulina non agisce istantaneamente, ma dall’iniezione al momento in cui si abbassa la glicemia c’è un ritardo di circa 15 minuti.

In più, l’insulina non ama essere prigioniera di un recettore, così appena viene legata fa di tutto per staccarsi e disattivare il recettore. Questo meccanismo, detto cooperazione negativa, impedisce che la risposta all’insulina duri troppo a lungo e diventi quindi dannosa. Infatti se la glicemia si abbassa troppo, il corpo “va in stand-by” per ridurre la consumazione energetica, e si cade così in coma.

Ma torniamo a Conus geographus. Le lumache sono conosciute per la loro lentezza, mentre i pesci sono in genere agili e scattanti (qualcuno ha mai provato ad acchiappare un pesce con un retino al mare?).

Quindi per avere una minima speranza di catturare un pesce, la nostra amica Conus avrà bisogno di un’arma ultra-rapida. L’insulina non risponde certo a questi requisiti visto che impiega 15 minuti per entrare in azione!

Il “veleno” prodotto dalla lumaca è però talmente simile alla nostra insulina da essersi guadagnato il nome di Con-insulina (Con perché prodotta da Conus). A differenza della nostra insulina, la Con-insulina:

  • ha un effetto immediato sulla glicemia.
  • Ha un effetto più potente. Ecco perché i pesci cadono istantaneamente in coma. Questo potrebbe significare che la nuova insulina non soffre di cooperazione negativa, ma resta legata più a lungo ai recettori.

La Con-insulina potrebbe ispirarci nella ricerca di terapie più efficaci per i diabetici!

Oltre che ringraziare i ricercatori, dobbiamo delle scuse a Conus geographus e a tutti gli animali velenosi che nonostante la nostra reticenza ad incontrarli ci offrono spunti per migliorare la nostra salute! 🙂



Qui il link alla ricerca originale:

https://elifesciences.org/articles/41574