Scoperto un nuovo meccanismo che regola la morte cellulare infiammatoria
Uno studio coordinato dalla Dr.ssa Katia Cosentino dell’Università di Modena e Reggio Emilia ha compiuto un importante passo avanti nella comprensione di come il nostro organismo elimina le cellule infette o danneggiate e attiva le difese immunitarie. Per la prima volta i ricercatori sono riusciti a osservare direttamente minuscoli pori formati dalla proteina Gasdermina D sulla membrana delle cellule, una risultato che apre nuove prospettive per lo sviluppo di terapie contro il cancro, le malattie infettive e numerose patologie infiammatorie.
Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Science Advances, descrive un importante avanzamento nella comprensione della piroptosi, una particolare forma di morte cellulare infiammatoria fondamentale per la risposta immunitaria e sempre più riconosciuta come un processo chiave anche nella biologia dei tumori e nella risposta alle terapie antitumorali. Lo studio è stato coordinato dalla Dr.ssa Katia Cosentino, docente del Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze dell’Università di Modena e Reggio Emilia, ed è stato realizzato durante la sua attività di ricerca presso la Osnabrück University (Germania), supportata da un’importante rete di collaborazioni internazionali.
Per superare un limite che per anni ha impedito di osservare direttamente questi pori nelle cellule, il gruppo di ricerca ha messo a punto una tecnica del tutto nuova, denominata Polymer-Supported Plasma Membranes (PSPMs). Combinando questa tecnologia con la microscopia a super-risoluzione, i ricercatori sono riusciti per la prima volta a fotografare i pori della gasdermina D direttamente sulla membrana di cellule umane e murine, con una risoluzione di pochi nanometri. Lo studio ha inoltre dimostrato che tali pori non sono tutti uguali, ma presentano forme e dimensioni differenti e vengono stabilizzati da uno specifico lipide della membrana cellulare, il PI(3,4,5)P₃, identificando così un nuovo meccanismo di regolazione della piroptosi e aprendo nuove prospettive per il controllo farmacologico dell’infiammazione.
La piroptosi svolge un ruolo fondamentale nella salute umana. Da un lato permette di eliminare rapidamente cellule infette o danneggiate e di attivare le difese immunitarie; dall’altro, se non adeguatamente controllata, può contribuire allo sviluppo di malattie infiammatorie croniche e autoimmuni. Sempre più evidenze indicano inoltre che questo processo influenza anche la progressione dei tumori e la risposta alle immunoterapie. Comprendere nel dettaglio come i pori della Gasdermina D si formino e vengano regolati rappresenta quindi un passo importante verso future strategie terapeutiche capaci di modulare la piroptosi nel cancro e in numerose altre patologie.
“Per molti anni abbiamo studiato le gasdermine senza poter osservare direttamente le strutture che formano durante la piroptosi”, spiega la Dr. Katia Cosentino. “Grazie a questa nuova piattaforma siamo riusciti a visualizzare questi pori nel loro ambiente naturale e a comprenderne meglio il processo di formazione e regolazione. Questo lavoro amplia la nostra conoscenza dei meccanismi che controllano la risposta infiammatoria e fornisce nuove basi per sviluppare strategie terapeutiche in grado di modulare la piroptosi nel cancro e in altre patologie caratterizzate da un’infiammazione non controllata”.
Lo studio è il risultato di una collaborazione internazionale coordinata dalla Dr.ssa Cosentino presso la Osnabrück University in Germania, che ha coinvolto ricercatori del Max Planck Institute of Biophysics di Francoforte, della Ludwig Maximilian University di Monaco, dell’Università di Cambridge, e del Leibniz Institute of Photonic Technology di Jena. La Dr.ssa Cosentino, autrice corrispondente dello studio, prosegue oggi questa linea di ricerca presso Unimore, dove il suo gruppo studia il ruolo delle gasdermine e dei meccanismi di morte cellulare nell’infiammazione e nel cancro.
