Roma, 28 aprile 2026 (Agenbio) – Una sola proteina può decidere le sorti di una cellula quando l’ossigeno viene a mancare, attivando in pochi minuti un potente sistema di difesa. È quanto emerge da uno studio internazionale pubblicato su PNAS e condotto dall’Università di Pisa, dalla Scuola Superiore Sant’Anna e dall’Università di Oxford, che dimostra come questo meccanismo sia condiviso da piante e animali, esseri umani compresi.
Al centro della ricerca c’è un circuito molecolare basato su una singola proteina che funziona come un vero “interruttore”: appena cala l’ossigeno, le cellule riconoscono il segnale e attivano immediatamente le proprie difese, spiega Beatrice Giuntoli, docente del Dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa e coautrice dello studio. Questo innesco rapido non è una prerogativa del mondo vegetale. Una proteina molto simile è stata infatti individuata anche nell’uomo e partecipa ai meccanismi che consentono alle cellule di percepire le variazioni di ossigeno. Non si tratta dell’unico sistema presente negli organismi umani, ma in alcuni tessuti potrebbe svolgere un ruolo importante, con tempistiche altrettanto rapide rispetto a quelle osservate nelle piante.
Nei vegetali il primo segnale di allarme è affidato a una famiglia di enzimi, le Plant Cysteine Oxidases (PCO), che agiscono come sensori molecolari e attivano i geni necessari per adattarsi alla carenza di ossigeno. Tutti gli altri meccanismi di risposta, già noti, entrano in gioco solo in un secondo momento, ma è questo segnale iniziale a determinare l’efficacia della reazione. Negli esseri umani un ruolo analogo è svolto dall’enzima ADO che contribuisce alla percezione dell’ossigeno nei tessuti. Per isolare e studiare questo meccanismo nella sua forma essenziale, il team ha adottato un approccio di biologia sintetica, “trapiantando” il sistema molecolare dalle piante in cellule di lievito, un organismo che ne è naturalmente privo. In questo modo è stato possibile osservare il funzionamento del circuito senza interferenze e dimostrare che, da solo, è sufficiente ad avviare la risposta all’ipossia.
I risultati mostrano che l’attivazione della risposta avviene in tempi estremamente brevi, nell’ordine di circa cinque minuti, confermando che i primissimi istanti di carenza di ossigeno sono cruciali per la sopravvivenza delle cellule. Solo in seguito intervengono altri meccanismi che amplificano e stabilizzano la risposta adattativa. (Agenbio) Alessio Lucarelli 9:00
