Melanoma: nel potenziale di membrana un interruttore per ‘spegnere’ la progressione del male

Un cambiamento nel potenziale di membrana in particolari “cellule interruttore” di nuova scoperta può far sì che i discendenti di cellule staminali inneschino una crescita simile a quella del melanoma nelle cellule pigmentate. A scoprirlo è stata una ricerca condotta presso la Tufts University descritta in un articolo pubblicato sulla rivista Disease Models and Mechanisms.

“La scoperta di questo nuovo segnale bioelettrico e di un nuovo tipo di cellula potrebbe essere molto importante nel quadro degli sforzi per capire i meccanismi che coordinano la funzione delle cellule staminali in un organismo ospite e per prevenire la crescita tumorale. Alla fine potrebbe metterci in grado di guidare il comportamento cellulare in vista di applicazioni di medicina rigenerativa”, ha detto Michael Levin, che ha diretto la ricerca.

Studi recenti hanno mostrato che le cellule staminali hanno un profilo elettro-fisiologico peculiare e che le correnti controllate dalle proteine dei canali ionici hanno un ruolo primario durante la differenziazione delle cellule staminali. Tuttavia, il ruolo di questi segnali bioelettrici è ancora molto poco conosciuto, soprattutto per quanto riguarda le cellule nell’organismo vivente e non in semplice coltura cellulare. “Una delle cose che dobbiamo capire è come le cellule sanno che cosa fare per partecipare allo schema complesso dell’organismo.”

A questi scopo i ricercatori hanno studiato il cambiamento di potenziale di membrana in vivo in un gruppo di staminali di embrione di Xenopus laevisappartenenti allal cresta neurale. Nell’embrione queste cellule migrano e danno origine a molti tipi cellulari, compresi i melanociti.

I ricercatori hanno quindi manipolato le proprietà elettriche di una particolare popolazione di queste cellule embrionali usando un farmaco che agisce su alcuni canali del cloro, i cosiddetti canali GlyCl, che influiscono sul potenziale di membrana ma che rappresentano anche un marker della popolazione cellulare studiata.

Modificando i livelli di iperpolarizzazione e di depolarizzazione delle cellule, i biologi della Tuft University hanno potuto così osservare una crescita anomala in melanociti distanti appartenenti alla cresta neurale. Le anomalie non riguardavano solamente la velocità di proliferazione, ma anche la forma, ramificata, che riusciva a invadere il tessuto nervoso, quello vascolare e quello intestinale, secondo uno schema tipico delle metastasi.

I ricercatori hanno poi verificato che il fenomeno si manifestava anche utilizzando metodi differenti per alterare il potenziale transmembrana, portandoli a concludere che era proprio tale cambiamento e non l’uso dello specifico farmaco o la presenza dei canali GlyCl a essere il fattore rilevante.

I ricercatori hanno quindi posto un gruppo di melanociti umani in un mezzo depolarizzate, constatando che anche in questo caso si osservavano cambiamenti analoghi.

Cercando di identificare i meccanismi alla base di questo processo hanno infine scoperto che vi è coinvolto un meccanismo di trasporto sulla superficie cellulare della serotonina.