Grazie a sofisticate tecniche di microscopia, ricercatori della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati e dell’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche di Trieste hanno individuato nei bastoncelli dei “lampi”, ovvero picchi di concentrazione di questo ione, che avvertono della necessità di procedere a un ricambio di alcuni dei loro elementi costitutivi
Ad aiutare a muoversi nella penombra sono i bastoncelli, un tipo di cellule sensibili alla luce presenti nella retina dei vertebrati, capaci di rivelare luci bassissime, ma che necessitano di una manutenzione continua. Questi fotorecettori sono costituiti da due segmenti, esterno e interno. Il primo è quello dove ha sede la macchina biologica in grado di captare la luce, mentre il secondo è responsabile dell’informazione da trasferire al cervello. «Abbiamo capito che il segmento esterno è più fragile di quello che si pensava – commenta in una nota congiunta dei due istituti Vincent Torre, neuroscienziato della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, alla guida del team che ha condotto la ricerca - Esso è costituito da una pila di dischi lipidici in cui sono inserite le proteine responsabili della fototrasduzione, il processo con cui i fotorecettori traducono l’assorbimento della luce in segnali nervosi. Alla base del segmento esterno vengono generati dischi nuovi, mentre alla punta vengono eliminati i dischi usati. Tradizionalmente si pensava che in una pila composta da circa mille dischi ci fosse una quasi perfetta uniformità. Tuttavia, il nostro lavoro mostra che solo i primi 200 o 300 dischi alla base del segmento esterno sono quelli effettivamente capaci di rivelare il singolo fotone di luce, caratteristica da cui deriva la grande sensibilità dei bastoncelli. Gli altri, posti in prossimità della punta, perdono via via efficacia e sensibilità e per questo devono essere smaltiti e rimpiazzati con dischi nuovi e in perfette condizioni».
A permettere la comprensione di tali meccanismi è stato il calcio, uno ione molto presente nei processi biologici, la cui concentrazione nel segmento esterno è un ottimo indicatore della funzionalità e integrità della fototrasduzione. Con sonde ottiche all’avanguardia è stata misurata la concentrazione e la distribuzione del calcio nel segmento esterno. Dalle analisi è emerso che c’è una maggiore concentrazione di calcio alla base del segmento esterno rispetto alla punta. Non meno importante è la scoperta di “lampi” spontanei del calcio, ovvero di suoi rapidi aumenti, che non sono distribuiti in modo uniforme ma localizzati nelle punte dei segmenti esterni: sono proprio loro a indicare, come una spia d’allarme, che i dischi iniziano a non funzionare più al meglio e necessitano di turnover.
(red.)
