I ricercatori del Cnr di Lecce e dell’Università del Salento hanno messo a punto una nuova metodica per studiare in modo efficace e accurato il ph degli organelli cellulari che può rivelare l’insorgenza o la progressione di alcune malattie come il cancro. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica “Acs Applied Materials & Interfaces”, si è concentrato sulle variazioni a livello intracellulare del grado di acidità. “All’interno di una cellula animale, la funzione degli organelli dipende anche dall’instaurarsi e dal mantenimento di un determinato pH in ciascuno di loro. Un equilibrio dinamico e finemente regolato nel processo di importazione di protoni negli organelli è alla base dell’omeostasi del pH, nel citoplasma e in altri compartimenti cellulari – spiega una delle ricercatrici, Cecilia Bucci – il sistema endo-lisosomiale svolge un ruolo centrale in numerosi processi cellulari e, in condizioni fisiologiche, il pH diminuisce progressivamente lungo la via endocitica, ossia dagli endosomi fino ai lisosomi. Questo garantisce che gli organelli della via endocitica funzionino correttamente”. Il team di ricerca ha sviluppato sensori ottici raziometrici che possono essere utilizzati per misurare il movimento di acidificazione di singoli organelli intracellulari, quali endosomi e lisosomi.
“Studiare l’acidificazione intracellulare per individuare i diversi meccanismi molecolari e sviluppare strategie che siano in grado di contrastare le disfunzioni cellulari all’origine delle malattie, risulta determinante specie per il cancro, dove l’alterazione dell’acidificazione è un evento precoce nonché un segno distintivo e fondamentale della progressione”, aggiunge un’altra componente del team, Loretta del Mercato. “Per seguire il movimento dei sensori nel tempo e quantificare i loro segnali di fluorescenza relativi al pH del microambiente, è stato sviluppato un nuovo metodo computazionale- chiarisce il ricercatore Adriano Barra- che si basa sull’osservazione di ciò che i sensori che registrano costantemente il pH extracellulare ed intracellulare evidenziando permettendo una classificazione dei sensori in tre categorie (sensori extracellulari, sensori che vengono internalizzati, sensori già internalizzati) mediante cluster detection e permette un high throughput screening totalmente automatizzato”. “La mappatura dinamica del pH a livello di singoli organelli endocitici è fondamentale per comprendere meglio come questo influenzi i diversi processi cellulari – conclude la ricercatrice – L’uso dei sensori accoppiato a tecniche avanzate di imaging raziometrico di cellule viventi, in combinazione con questo nuovo approccio computazionale, consente l’analisi di migliaia di eventi in modo algoritmico poco costoso e più veloce rispetto ai metodi standard”. La metodologia, secondo gli autori del lavoro, potrebbe essere utilizzata per monitorare il pH e molti altri processi cellulari associati all’endocitosi in modelli cellulari complessi.
