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Dinamiche di membrana nelle risposte immunologiche

La membrana cellulare riceve segnali dall’ambiente, il che si traduce in risposte cellulari e funge da barriera per la migrazione controllata delle molecole all’interno e all’esterno della cellula. Dati recenti suggeriscono che la composizione lipidica è importante per la funzione e le dinamiche della membrana cellulare.
Dinamiche di membrana nelle risposte immunologiche
La membrana cellulare è composta principalmente da lipidi e proteine. Prove emergenti indicano che l’impacchettamento dei lipidi è determinante per vari processi immunologici relativi alla membrana cellulare, come per esempio segnalazione dei linfociti T ed esposizione dell’antigene. L’impacchettamento dei lipidi può avere effetti sull’organizzazione della membrana, alterando la concentrazione di molecole chiave in una parte specifica della stessa e, dunque, influenza l’attivazione dei recettori e la segnalazione.

Il progetto MEMBRANE DYNAMICS, finanziato dall’UE, ha studiato l’eterogeneità nell’organizzazione di lipidi e proteine nella membrana plasmatica delle cellule immunitarie, come per esempio i linfociti T, i mastociti e le cellule che effettuano l’esposizione dell’antigene. I ricercatori hanno valutato anche se questa eterogeneità interessa la compartimentazione delle proteine chiave coinvolte in determinati processi immuno-correlati.

I ricercatori hanno adottato approcci biochimici e sistemi modello a membrana per dimostrare che il recettore dei linfociti T preferisce ambienti con lipidi insaturi. Con lo scopo di osservare le dinamiche delle proteine nel loro ambiente nativo, all’interno di cellule vive, il consorzio ha sviluppato avanzati strumenti per la visualizzazione dell’eterogeneità relativa all’organizzazione della membrana plasmatica. Per una misurazione accurata dell’impacchettamento lipidico sulla membrana, gli scienziati hanno usato un metodo di immaginografia spettrale con un microscopio confocale. Ulteriori strumenti con super-risoluzione sono stati impiegati per studiare la dinamica della membrana plasmatica su nanoscala. Inoltre, gli scienziati hanno sviluppato strumenti computazionali open source e ad accesso libero per facilitare l’analisi dei dati di spettroscopia e di microscopia.

Nel complesso, lo studio delle dinamiche relative alla membrana ha affrontato questioni fondamentali riguardo alla compartimentazione delle proteine nella membrana cellulare e al relativo ruolo nella funzione delle cellule immuni. I modelli in vitro per la risposta immunitaria e lo screening di medicinali, nonché gli strumenti per l’acquisizione di immagini e l’elaborazione dati a livello di singola molecola, produrranno senza dubbio degli avanzamenti per la futura ricerca traslazionale nel campo dell’immunologia. Infine, i risultati del progetto vantano importanti implicazioni cliniche, considerando che malattie del sistema immunitario quali AIDS, diabete e leucemia rappresentano delle priorità in tutto il mondo.

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Keywords

Membrana cellulare, lipidi, proteine, segnalazione dei linfociti T, MEMBRANE DYNAMICS