Pur avendo già scritto sulla struttura e sulle funzioni della membrana plasmatica, il premio Nobel per la medicina di quest’anno, attribuito agli statunitensi James E. Rothman della Yale University e Randy W. Schekman della University of California di Berkeley e al tedesco Thomas C. Sudhof della Stanford University, mi fornisce lo spunto per tornare sull’argomento.
Infatti nella motivazione del premio si legge che è stato loro attribuito “per la scoperta dei meccanismi che regolano il traffico delle vescicole, uno dei più importanti sistemi di trasporto della cellula”.
Il trasporto mediato da vescicole è fondamentale perché le proteine di trasporto della membrana sono in grado di far passare l’interno e l’esterno (e viceversa) della cellula solo piccole molecole polari o ioni. Al passaggio di grandi molecole come proteine o polisaccaridi ci pensano le vescicole prodotte dagli apparati di Golgi oppure vacuoli che si fondono con la membrana cellulare. Le stesse vescicole con il loro contenuto si spostano dalle cisterne di Golgi verso la membrana plasmatica fondendosi con essa.
Il passaggio di macromolecole dall’interno della cellula verso l’esterno è detto esocitosi. Il passaggio inverso è l’endocitosi e grazie ad esso la cellula può introdurre le sostanze che le servono per il metabolismo.
Sappiamo che a grandi linee si possono distinguere almeno tre tipi di endocitosi:
a) La fagocitosi, nella quale la membrana cellulare attraverso particolari estroflessioni (pseudopodi) avvolge e ingloba all’interno di un vacuolo le sostanze solide da introdurre. Qui i lisosomi, attraverso i loro enzimi “digeriscono” le sostanze. La fagocitosi viene messa in atto da cellule specializzate a questo scopo.
b) La pinocitosi, permette di introdurre sostanze liquide con un meccanismo simile alla fagocitosi. In questo caso però la membrana cellulare si ripiega verso l’interno formando una vescicola intorno alla sostanza liquida. La pinocitosi è attuata da tutte le cellule eucariote.
c) L’endocitosi mediata da recettori è possibile solo se la sostanza da trasportare si lega a specifici recettori proteici presenti in zone particolari della membrana plasmatica: le fossette rivestite. Anche in questo caso, una volta che le proteine recettrici hanno legato la sostanza, la fossetta rivestita si ripiega su se stessa dando origine a una vescicola in grado di migrare lungo lo spessore della membrana cellulare e arrivare nel citoplasma. Le proteine recettrici sono specifiche per determinate sostanze. Questa specificità tra recettori della vescicola e sostanza è garantita dalla complementarietà delle due parti interessate.
Il Nobel di quest’anno è un riconoscimento all’importanza della fisiologia cellulare, in particolare del trasporto tra i due lati della membrana che delimita l’unità funzionale e strutturale di tutti i viventi. Difetti nel funzionamento di queste vescicole provocano malattie immunitarie, metaboliche o neurologiche.
Tutti e tre gli studiosi, in vari modi e in vari periodi, a partire dagli anni ’70, hanno dato contributi fondamentali per la conoscenza di questi particolari e diffusissimi meccanismi di trasporto delle nostre cellule.
L’annuncio dell’assegnazione del Nobel.
L’immagine sulle vescicole di trasporto è di: http://cellbiology.med.unsw.edu.au/units/images/endocytosis_types.png
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