I neutroni forniscono una visione unica dell’apoptosi

– Questo lavoro è molto rilevante per comprendere i processi cellulari di base e il processo biologico alla base del cancro, afferma Gerhard Gruebner, professore presso il Dipartimento di Chimica dell’Università di Umeå. Dimostra anche l’utilità della riflettometria dei neutroni. Il metodo genera informazioni uniche a livello molecolare nella ricerca biofisica e biomedica e apre la comprensione della relazione tra invecchiamento e cancro.

Questo lavoro è rilevante per comprendere i processi cellulari di base e il processo biologico alla base del cancro

L’apoptosi comporta la rimozione controllata di cellule dannose e ridondanti nel corpo. Questo processo è essenziale per mantenere la nostra salute. Pertanto, l’apoptosi è strettamente regolata da una famiglia di proteine ​​chiave, chiamata famiglia Bcl-2, che include la proteina Bax che uccide le cellule.

Queste proteine ​​hanno funzioni opposte, alcune delle quali proteggono le cellule mentre altre le uccidono. Una cellula sana ha un equilibrio equilibrato di diverse proteine ​​Bcl-2. Tuttavia, se c’è uno squilibrio tra queste proteine ​​durante l’apoptosi, può interrompere lo sviluppo dell’embrione durante la fase embrionale e può anche portare a varie malattie, in particolare il cancro.

– Tuttavia, le cellule tumorali hanno la capacità di proteggersi dall’effetto della proteina Bax che uccide le cellule, che è generalmente problematica nel trattamento del cancro, affermano Gerhard Gruebner e il suo collega Jürgen Oden.

Per rimuovere le cellule dannose, il corpo attiva proteine ​​​​che uccidono le cellule come Bax. Bax attivato perfora la porzione di membrana esterna dei mitocondri (la centrale elettrica delle cellule), portando alla morte cellulare. Sfortunatamente, quantità aumentate della proteina di membrana citoprotettiva Bcl-2 inibiscono l’effetto della proteina Bax. È un’importante causa di crescita e resistenza al trattamento in molti tumori.

Lo sviluppo di una comprensione molecolare di come Bax attacca i mitocondri potrebbe quindi aprire la strada allo sviluppo, ad esempio, di farmaci potenziati con Bax contro il cancro, afferma Gerhard Grübner.

Tuttavia, il modo in cui la proteina Bax che uccide le cellule si lega alle superfici della membrana mitocondriale e svolge la sua funzione non è ben compreso, poiché in precedenza non erano disponibili immagini dettagliate e strutture della membrana.

Nel presente studio, i ricercatori hanno utilizzato principalmente la tecnologia della riflettometria a neutroni (NR) in combinazione con uno strumento avanzato presso l’impianto di neutroni dell’ISIS in Inghilterra, in stretta collaborazione con l’ESS di Lund, che è attualmente in costruzione.

Hanno studiato la struttura di Bax in diversi ambienti di membrana e con esperimenti risolti nel tempo, sono stati in grado di vedere come Bax forma i pori nella membrana. Ciò ha fornito approfondimenti molecolari e meccanicistici su questo processo critico durante la morte cellulare.

Importanti partner di cooperazione sono stati il ​​Dr. Luke Clifton dell’ISIS e il dott. Hanna Wacklin-Knecht, ESS, e il Dipartimento di Chimica Fisica dell’Università di Lund. La collaborazione è stata resa possibile da una sovvenzione di progetto appositamente diretta dal Consiglio svedese della ricerca. Il progetto è un buon esempio di come i neutrini possono essere utilizzati nella ricerca pionieristica e sta preparando altri gruppi di ricerca su come la tecnologia può essere utilizzata.

“In futuri studi sperimentali, speriamo di scoprire in che modo la produzione eccessiva della proteina protettiva cellulare Bcl-2 e il Bax che uccide le cellule interagiscono nelle membrane per comprendere il meccanismo mediante il quale le cellule tumorali evitano l’apoptosi”, afferma Gerhard Gruebner.

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Maggiori informazioni sul sito web personale di Gerhard Gröbner