In Ricerca scientifica

Pochi lo sanno, ma la nostra salute e il nostro benessere dipendono anche da filamenti sottilissimi (molto più sottili dei capelli), che fluttuano, letteralmente, lungo l’apparato respiratorio e lungo altri “condotti” dell’organismo: sono le ciglia presenti sulla superficie di particolari tipi di cellule, che si muovono ritmicamente e sospingono verso l’esterno, per esempio, il muco in cui sono intrappolati i batteri, o – nel caso delle cellule ependimali del cervello – delimitano le cavità del sistema nervoso centrale, favorendo la circolazione del liquido cefalorachidiano (che “avvolge” il cervello e il midollo spinale).

Ma le cellule ciliate aiutano anche a spingere lo sperma all’interno dei dotti deferenti (una parte dei micro-canali che convogliano gli spermatozoi verso la prostata e l’uretra).

Finora non era del tutto chiaro come funzionassero questi sottili filamenti, ma adesso uno studio della University of Southern California ha permesso di identificare con precisione i complessi meccanismi che entrano in gioco per far muovere in modo efficace e produttivo le ciglia. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Physical Letters Review.

La parola d’ordine per il buon funzionamento di questo sistema è sincronizzazione, scrivono i ricercatori, che lavorano nel Dipartimento di ingegneria aerospaziale e meccanica dell’università californiana.

Gli studiosi hanno visto che le ciglia si coordinano fra loro per ottenere modalità di movimento specifiche e per ottimizzare lo scorrimento dei fluidi, come se “decidessero” di remare tutte in una stessa direzione. Ma sono in grado anche di cambiare livello di attività e di sincronia.

Le ciglia – aggiungono i ricercatori – sono costituite da un insieme di microtubuli, con una serie di motori molecolari (si chiamano così in termine tecnico), cioè di macromolecole capaci di convertire l’energia chimica in forza meccanica e movimento.

L’attività ciliare dipende da alcune sostanze presenti nel loro ambiente, a partire dal calcio. Ma anche altri cambiamenti, come quelli indotti da certe malattie polmonari, possono modificare queste attività.

Per ottenere una “fotografia” precisa dei movimenti delle cellule ciliate e delle loro strategie, i bioingegneri hanno utilizzato una tecnica innovativa, tramite modelli di biologia computazionale (algoritmi e sistemi di intelligenza artificiale).

«In futuro – ha spiegato Eva Kanso, autrice principale dello studio – sarà forse possibile prelevare le cellule ciliate tramite un tampone, farle crescere e utilizzarle come strumento diagnostico (sulla base di come si coordinano) per capire nel dettaglio quanto è progredita una malattia e qual è la prognosi di un paziente».

Le cose si complicano notevolmente, però, inutile dirlo, nelle persone che fumano. Alcune sostanze contenute nelle sigarette rallentano, infatti, o paralizzano completamente, la capacità delle ciglia di muoversi ed espellere il muco, che così tende ad accumularsi nelle vie respiratorie, provocando la tipica tosse del fumatore. Nei casi più seri (persone che fumano molto, e per lungo tempo) le ciglia si alterano, fino addirittura alla distruzione.

linda buckFrançoise barrè sinoussi