Il mondo sottomarino è affascinante e misterioso, popolato da una vasta gamma di creature che si muovono in armonia sotto le onde. Tra queste creature, le ascidie emergono come una particolare meraviglia marina. Questi esseri, in apparenza simili a masse gommose, nascondono un intricato segreto invisibile che guida il loro sviluppo embrionale, un processo affascinante recentemente svelato da una ricerca condotta dal gruppo Heisenberg presso l’Istituto di Scienza e Tecnologia Austria (ISTA).
L’articolo, pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Physics, offre uno sguardo dettagliato su come le forze dell’attrito svolgano un ruolo cruciale nel plasmare e riorganizzare gli interni delle ascidie dopo la fecondazione degli ovociti, le loro cellule uovo immature. Questo balletto cellulare, analogo al lavoro del ceramista al tornio, porta alla formazione di strutture fondamentali per la maturazione dell’embrione, svelando un mondo di connessioni meccaniche sconosciuto fino ad ora.
Le ascidie, parenti invertebrati più strettamente correlati agli esseri umani, sono comunemente utilizzate come organismi modello per studiare lo sviluppo embrionale dei vertebrati. In particolare, la larva di ascidia è considerata un modello ideale per comprendere le prime fasi dello sviluppo dei vertebrati, condividendo sorprendenti somiglianze con gli stadi larvali umani.
Lo studio
La ricerca del gruppo Heisenberg ha portato gli scienziati a esplorare il processo di trasformazione degli ovociti, le cellule uovo femminili coinvolte nella riproduzione. Dopo la fecondazione da parte dello spermatozoo maschile, gli ovociti subiscono una riorganizzazione citoplasmatica, stabilendo il piano per lo sviluppo successivo dell’embrione. Nelle ascidie, questo processo conduce alla formazione di una protuberanza a forma di campana, chiamata polo di contrazione (CP), dove si raccolgono materiali essenziali per la maturazione dell’embrione.
Il corteggio di actomiosina, una struttura dinamica situata sotto la membrana cellulare nelle cellule animali, è stato identificato come il protagonista iniziale di questo affascinante balletto cellulare. Gli scienziati hanno scoperto che l’incremento di tensione nel corteggio di actomiosina, durante la fecondazione, ne causa la contrazione, avviando un movimento che porta ai primi cambiamenti nella forma della cellula. Tuttavia, questo flusso si ferma durante l’espansione del polo di contrazione, suggerendo l’esistenza di altri attori in questo delicato processo.
Il mioplasma
È qui che entra in scena il mioplasma, uno strato composto da organelli e molecole intracellulari, situato nella parte inferiore della cellula uovo di ascidia. Questo strato elastico si comporta come un partner di danza, cambiando forma insieme all’ovocita durante la fecondazione. Gli scienziati hanno scoperto che, durante il flusso di actomiosina, il mioplasma si piega e forma molte pieghe a causa delle forze di attrito tra i due componenti. Quando il movimento di actomiosina si ferma, le forze di attrito scompaiono, innescando l’espansione del polo di contrazione.
L’attrito
Questi risultati forniscono una nuova prospettiva sul ruolo delle forze meccaniche nella determinazione della forma cellulare e dell’organismo in sviluppo. L’attrito, una forza spesso trascurata nella biologia dello sviluppo, emerge come un attore chiave in questo intricato balletto cellulare. Tuttavia, la ricerca è solo agli inizi, e il professore Carl-Philipp Heisenberg sottolinea che il mioplasma è un elemento intrigante coinvolto in altri processi embrionali delle ascidie, promettendo nuove e avvincenti ricerche sulle sue proprietà materiali e sul suo ruolo nella formazione di queste creature marine uniche.
In conclusione, il lavoro del gruppo Heisenberg getta una luce nuova e vibrante sulla vita sottomarina, rivelando un mondo invisibile di forze e connessioni meccaniche che guidano il balletto della vita nelle ascidie. Questa scoperta potrebbe non solo avanzare la nostra comprensione dello sviluppo embrionale marino, ma potrebbe anche fornire chiavi per comprendere meglio i processi simili che avvengono nei vertebrati, inclusi gli esseri umani.
