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    Un approccio globale alla comprensione delle cellule chemiosensoriali

    Immunocolorazione di Trpm5 e colina acetiltransferasi (ChAT) su sezioni coronali della trachea di topi wild-type e Skn-1a-deficient. Il punto chiave è che rispetto al wild-type, nessun segnale per Trpm5 e ChAT è stato osservato nei topi con carenza di Skn-1a. Così, Skn-1a è essenziale per la differenziazione funzionale delle cellule del pennello tracheale Trpm5-positive. Credito:Junji Hirota

    Prove crescenti mostrano che le cellule sensoriali che ci permettono di assaporare la dolcezza, amarezza e sapidità (umami) non sono limitate alla lingua. Queste cosiddette cellule chemiosensoriali che esprimono Trpm5 si trovano anche nel sistema respiratorio, apparato digerente e altre parti del corpo.

    Sebbene la loro precisa funzione in aree diverse dalla bocca non sia completamente nota, si pensa che queste cellule sensoriali svolgano un importante ruolo di "custode", proteggere il corpo da batteri e sostanze potenzialmente nocive.

    Ora, i ricercatori hanno scoperto che una proteina chiamata Skn-1a si comporta come un regolatore principale per la generazione di queste cellule attraverso più tessuti e organi.

    "Sulla base dei nostri studi precedenti, sapevamo che Skn-1a svolge un ruolo essenziale nella generazione di queste cellule, Per esempio, nel naso, "dice Junji Hirota, professore associato presso il Centro per le risorse biologiche e l'informatica, Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech).

    Nel nuovo studio pubblicato su PLOS UNO , i ricercatori hanno analizzato in modo completo più tessuti utilizzando topi knockout e tecniche di bio-imaging. "Uno per uno, abbiamo scoperto che senza Skn-1a, le cellule sensoriali non sono state generate, " dice Hirota. "Tutti i nostri risultati hanno indicato che Skn-1a è un regolatore principale per la generazione di queste cellule in tutto il corpo".

    Lo studio è nato da una collaborazione tra due team, uno guidato da Hirota, specialista in sistemi olfattivi, e l'altro di Ichiro Matsumoto, un esperto di recettori del gusto presso il Monell Chemical Senses Center di Philadelphia.

    Hirota dice:"La nostra collaborazione è molto fruttuosa, lavorando insieme, possiamo estendere la nostra conoscenza oltre il naso e la lingua a tutto il corpo." In seguito alla scoperta originale di Matsumoto di Skn-1a, pubblicato in Neuroscienze della natura nel 2011, i due team hanno scoperto che Skn-1a è vitale per la generazione di cellule chemiosensoriali nell'epitelio respiratorio nasale (nel 2013) e nel principale epitelio olfattivo (nel 2014).

    L'ultimo studio va oltre rivelando che Skn-1a controlla la generazione di cellule chemiosensoriali nella trachea (vedi Figura 1), tubo uditivo, uretra, timo, dotto pancreatico, stomaco, e intestino crasso.

    Rimangono molte domande sul motivo per cui queste cellule si trovano in una gamma così ampia di organi.

    "Per esempio, nella trachea, pensiamo che ci possano essere almeno due o tre tipi di cellule chemiosensoriali, " Dice Hirota. "Siamo interessati alla loro caratterizzazione, questo contribuirebbe alla conoscenza fondamentale dei sistemi biologici".

    Il timo è particolarmente intrigante, dice Hirota, in quanto è diverso dai sistemi respiratorio e digerente, e potrebbe portare a nuove direzioni di ricerca in immunologia.

    Nell'uretra, le cellule chemiosensoriali possono aiutare a proteggere il corpo dalle infezioni, ad esempio inviando segnali per rilasciare più urina, liberando così il corpo da batteri o tossine potenzialmente pericolosi.

    "Se possiamo identificare i tipi di recettori espressi da queste cellule chemiosensoriali, possiamo migliorare la nostra comprensione di come rilevano i composti pericolosi, " dice Hirota. "Allora, studiando quali ligandi o substrati si legano a questi recettori, potrebbe essere possibile identificare nuovi farmaci candidati in futuro".


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