La combustione è spesso un processo rapido, come nel caso dell'incendio. Come possono le cellule controllare così bene il processo di combustione? La domanda ha lasciato perplessi a lungo i ricercatori. Usando i batteri delle sorgenti termali, i ricercatori dell'Università di Stoccolma ora hanno la risposta.

Quando le cellule bruciano i grassi, zucchero o proteine ​​contenenti la stessa quantità di energia, non svaniscono nel fuoco e nel fumo, ma usa l'energia per attivare i muscoli. Come fa il corpo a controllare così bene il processo di combustione? I ricercatori dell'Università di Stoccolma sono finalmente riusciti a monitorare il processo ea scoprire il meccanismo.

"Abbiamo mostrato come l'ossigeno viene bruciato dopo che è stato trasportato dal sangue alle nostre cellule. Abbiamo anche mostrato come la combustione dell'ossigeno fornisce energia, Per esempio, per la contrazione muscolare o per generare elettricità nelle nostre cellule nervose, "dice Peter Brzezinski, professore presso il Dipartimento di Biochimica e Biofisica, Università di Stoccolma.

La combustione dell'ossigeno nelle nostre cellule avviene nella cosiddetta catena respiratoria, che controlla attentamente il processo. elettroni, che provengono dalla digestione, vengono trasferiti all'ossigeno che respiriamo. Le molecole di ossigeno si legano a un enzima nei nostri mitocondri, la centrale elettrica cellulare. Però, l'ossigeno legato non viene immediatamente bruciato per formare acqua, come in un fuoco incontrollato, ma viene gradualmente convertito in acqua in un processo attentamente controllato. Fino ad ora, avevamo solo una conoscenza di base del meccanismo di questo processo, poiché la reazione è troppo rapida per essere studiata con le tecniche disponibili. Una possibilità sarebbe quella di seguire le reazioni a basse temperature, a circa -50 gradi Celsius, dove sarebbero sufficientemente lenti. Però, questo non è praticamente possibile.

In questo progetto, i ricercatori Federica Poiana e Christoph von Ballmoos hanno studiato la combustione dell'ossigeno in un batterio che vive nelle sorgenti termali:prosperano in acqua quasi bollente. Quando il gruppo di ricerca ha svolto i suoi studi a 10 gradi, i batteri lo trovavano estremamente freddo, paragonabile ai mitocondri umani esposti a -40 gradi. Le reazioni sono state sufficientemente lente da consentire studi utilizzando gli strumenti disponibili. Combinando i loro studi sperimentali con calcoli teorici, i ricercatori potrebbero tradurre le loro osservazioni in processi equivalenti nelle cellule umane.

"Oltre ad essere solo curioso e voler imparare come funziona il processo, i nostri studi sono motivati ​​anche dal tentativo di comprendere le malattie mitocondriali causate da malfunzionamenti nella combustione dell'ossigeno, "dice Peter Brzezinski.