Ecco come i mammut sono sopravvissuti al freddo

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Lo studio di immagini 3D di una molecola della pelle del mammut, coinvolta nella percezione della temperatura, porterebbe a nuovi trattamenti per le malattie della pelle


Attraverso il nuovo studio «Struttura e meccanismo di controllo del potenziale transitorio del recettore transitorio TRPV3» della Columbia University Irving Medical Center, i ricercatori biomedici hanno potuto osservare in modo ravvicinato il TRPV3, un canale ionico delle cellule della pelle che svolge un ruolo importante nel rilevare temperatura, prurito e dolore.

Lo studio delle immagini è avvenuto nel laboratorio di Alexander Sobolevsky, professore associato di biochimica e biofisica molecolare alla Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons, attraverso un’efficiente tecnica di imaging chiamata microscopia crio-elettronica, utilizzata per fotografare le molecole di TRPV3. Dopo aver congelato le molecole in uno strato di ghiaccio estremamente sottile e trasparente bombardato da elettroni, i ricercatori hanno acquisito le prime immagini 2D. Successivamente, hanno utilizzato strumenti computazionali per convertirle in modelli molecolari 3D dettagliati.

Tramite questa tecnica, i ricercatori hanno potuto osservare per la prima volta il canale ionico in dettagli atomici, riuscendo ad ottenere immagini della proteina in due strati e rivelando come il canale si apre e si chiude per far scorrere gli ioni nelle cellule della pelle. È proprio questo scambio di ioni ad indurre il corpo a reagire a sensazioni come dolore, prurito e cambiamenti di temperatura.

Secondo quanto riportato dal «Science Daily», tutto il Dna dei vertebrati, incluso il genoma del mammut lanoso, contiene il gene TRPV3. Sebbene i mammut vivessero in ambienti estremamente freddi, essi discendevano dagli elefanti che vivevano ai tropici. I ricercatori pensano che i cambiamenti nei geni TRPV3 dei mammut possano averli aiutati a sopportare temperature più basse.

Questo studio potrebbe di fatti dare la base alla ricerca per nuovi trattamenti delle malattie della pelle caratterizzate da difetti delle proteine, e che porterebbero a patologie come la dermatite atopica, la vitiligine, il cancro della pelle e la rosacea. Inoltre, fornirebbe indizi su come le mutazioni nel TRPV3 influenzano la capacità del canale di rilevare la temperatura, e mostrano che i lipidi contattano il canale in diverse regioni.

«La temperatura influenza l’interazione di lipidi e proteine – afferma Sobolevsky –. Una mutazione nel canale lanoso del mammut molto probabilmente influenzerebbe questa interazione e potrebbe spiegare come questi animali si sono adattati ad un ambiente freddo».

A seguito di questo studio, i ricercatori studieranno in che modo le modifiche atomiche alla proteina causano il malfunzionamento delle malattie umane. «Questo studio offre agli scienziati un modello che possono utilizzare per progettare farmaci più efficaci per il trattamento di queste malattie legate alla pelle», ha dichiarato Appu Singh, borsista post-dottorato del laboratorio di Sobolevsky e primo autore dello studio.

 

Cristina Di Leva