RICERCA SCIENTIFICA
"Le proprietà meccaniche (per esempio rigidezza) della matrice extracellulare (ECM) influenzano il destino cellulare e la morfogenesi di tessuti e contribuiscono alla progressione della malattia...
"Molti nel campo delle scienze biomediche stanno iniziando a riconoscere che le cellule non sono solo in grado di percepire stimoli biochimici, ma anche fattori fisici come la forza, la geometria e l'elasticità della matrice, e che questi possono svolgere un ruolo critico nel definire le funzioni di cellule e tessuti, la morfologia e la rigenerazione...
"Metastasi è un complesso, processo a più stadi responsabile per il 90% dei decessi per cancro. Oltre a fattori ambientali e genetici esterna, le interazioni fisiche di cellule tumorali con il microambiente, come pure la loro modulazione da forze meccaniche, sono fattori determinanti per il processo metastatico..."
“Cat verrà usato anche per studi diagnostici grazie alla sua capacità di misurare l'elasticità della membrana cellulare, che è una sorta di ‘marker’ tumorale: cellule sane e malate hanno infatti una differente elasticità, che dipende dalle proteine coinvolte nel citoscheletro...
"I microfilamenti sono presenti nelle regioni apicali e basali per una precisa ragione: la contrattilità delle zone. La presenza di actina permette alle fibre di contrarsi e di creare introflessioni ed estroflessioni, in un enterocita la presenza di un bordo irregolare determina una maggiore superficie di assorbimento e, grazie alla contrazione actinica, la genesi di "movimento" delle creste, utile ad esempio per spingere il contenuto extracellulare verso altri luoghi.
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Alcuni farmaci, utilizzati in chemioterapia, agiscono sul metabolismo dei componenti del citoscheletro. L'attività, in particolare, si esplica sul "blocco" del turnover e sul rapporto di demolizione/costruzione dei microtubuli e dei microfilamenti. L'aumento della "rigidità" cellulare, determina una impossibilità di compiere divisioni mitotiche, limitando di fatto l'espansività neoplastica...
"Cat - commenta Lucia Sorba, direttore dell'Istituto nanoscienze Cnr - verrà usato anche per studi diagnostici grazie alla sua capacità di misurare l'elasticità della membrana cellulare, che è una sorta di 'marker' tumorale: cellule sane e malate hanno infatti una differente elasticità, che dipende dalle proteine coinvolte nel citoscheletro. Questo strumento ci permette di fare ricerca ancora più multidisciplinare perché integra le competenze di fisici, biologi e biotecnologi che lavorano insieme nei nostri laboratori".
"Abbiamo già avviato - conclude - collaborazioni con istituzioni prestigiose, tra cui l'Istituto nazionale tumori di Milano tramite progetti Airc comuni, il Max Planck Institute di Potsdam in Germania e la Lousiana Tech University negli Usa.
(08 marzo 2012)
Francesca Bragheri, ingegnere, lavora come postdoc presso il Laboratorio di elettronica quantistica del Dipartimento di elettronica dell’Università di Pavia:
“Sappiamo per esempio che le cellule tumorali hanno un’elasticità differente rispetto a quelle sane. Questo dipende dal fatto che nelle cellule malate il citoscheletro – struttura dalla cui conformazione e dal cui grado di sviluppo dipende proprio l’elasticità cellulare – è ridotto: di conseguenza, a parità di stress indotto, esse risultano più facilmente deformabili delle cellule sane. Questo, però, significa che il grado di elasticità delle cellule potrebbe essere utilizzato come marcatore per valutarne lo stato di salute, ed è proprio questo uno degli obiettivi di sviluppo delle pinze ottiche. Disporre di uno strumento efficace per misurare l’elasticità di singole cellule, infatti, permetterà di effettuare diagnosi molto precoci della malattia."