I tentacoli delle cellule energetiche provengono da fili proteici rotanti

Da dove viene il potere dei sottili tentacoli che consentono alle cellule di attaccarsi alle superfici e di muoversi? Questo potere deriva dalla torsione sempre più stretta delle fibre proteiche in questi tentacoli, scrivere biofisici del Niels Bohr Institute di Copenaghen nella rivista scientifica di lunedì Comunicazione sulla natura†

I tentacoli sono chiamati filopodi. La loro torsione e rotazione era già stata osservata da altri ricercatori, ma i danesi ora hanno chiarito il meccanismo. Per questo hanno usato pinzette ottiche, morsetti a luce laser utilizzati per contenere oggetti microscopici. Con queste pinzette è anche possibile misurare forze e movimenti su così piccola scala.

I tentacoli di una cellula hanno uno spessore compreso tra 100 e 300 nanometri (un nanometro equivale a un milionesimo di millimetro). Ciascuno contiene da 10 a 30 filamenti di actina, fili proteici allungati. I fili di actina danno forza alla cellula e trasportano anche grandi molecole attraverso la cellula. In una cella che si attacca a uno scivolo di vetro, i filipodi assomigliano alle corde di un tendone da circo, tese strettamente attorno alla cella. Actin qui fornisce la forza di trazione.

Tovagliolo

I danesi lo scoprirono con il movimento circolare delle fibre di actina in filopodia. Questo processo è come strizzare un asciugamano umido. A causa del movimento di torsione che porta l’asciugamano in una spirale stretta, la distanza tra le due mani alle estremità diventa sempre più breve. Ad un certo punto non è più possibile svoltare oltre senza rompere la stretta spirale. Quindi l’asciugamano inizia a attorcigliarsi in anelli che riducono ulteriormente la distanza tra le due mani ad ogni colpo. Lo stesso può essere visto al microscopio. I filopodi di una cellula che subiscono una maggiore resistenza si accorciano a causa della torsione delle fibre interne di actina e alla fine si arricciano.

Secondo i ricercatori, la rotazione dei filopodi è “emergente”, cioè avviene spontaneamente con un fascio di filamenti fitti in un canale sottile. Ma hanno anche trovato indicazioni che la cellula potrebbe dirigere il processo. La rotazione è probabilmente guidata da un motore nella miosina, un’altra importante proteina cellulare, che “cammina” lungo le fibre di actina, spostandole l’una rispetto all’altra.

I filopodi hanno una funzione indispensabile per quasi tutte le cellule del corpo. Già all’inizio della vita sono coinvolti nella crescita dell’embrione, successivamente nella migrazione delle cellule e per tutta la vita formano i “sentitori” con cui una cellula può esplorare il suo ambiente.

Più ricerca

I ricercatori danesi scrivono che i filopodi sono anche responsabili della migrazione delle cellule tumorali, che influenza la capacità dei tumori di metastatizzare. Essi ipotizzano che la disattivazione della miosina possa impedire al cancro di diffondersi ulteriormente. Tuttavia, ulteriori ricerche dovranno dimostrare se può effettivamente funzionare.