Uno studio che ha coinvolto l’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività (Cnr-Isof) e l’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati (Cnr-Ismn) del Cnr, delle Università di Bari, Bologna e Vanderbilt (USA) ha dimostrato di poter eccitare gli astrociti con la luce infrarossa (Borrachero‐Conejo, AI, Adams, WR, Saracino, E, et al. Stimulation of water and calcium dynamics in astrocytes with pulsed infrared light. The FASEB Journal. 2020; 34: 6539-6553).
La coordinatrice dello studio Valentina Benfenati del Cnr-Isof ha sottolineato: «lo studio dimostra che è possibile attivare tali dinamiche in tempo reale, in spazi di milionesimi di millimetro, semplicemente usando lo stimolo di luce infrarossa, senza modificazioni genetiche o molecole che rendano le cellule sensibili alla luce, come avviene invece nell’optogenetica o nella chemogenetica.
Un passo importante per chiarire la funzione degli astrociti nel cervello, ma anche per lo sviluppo di approcci terapeutici di frontiera per malattie, come l’edema cerebrale, caratterizzate da alterato trasporto di acqua e ioni».
Altre patologie potranno trarre vantaggio da questa scoperta, nel tempo: ischemia, progressione del glioma, ictus, epilessia. Con la loro attività di trasporto di acqua, ioni e rilascio di ioni calcio, gli astrociti sono alla base del funzionamento delle sinapsi, ma anche del sonno e della memoria.
Lo studio, «dimostra che la luce infrarossa attiva il canale, denominato Transient Receptor Potential Vanilloid 4 (TRPV4) che si attiva in risposta a diversi stimoli quali dolore, temperatura o stress osmotico», spiega Marco Caprini del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell’Università di Bologna e ricercatore associato presso Cnr-Ismn.
La ricerca è stata supportata dal progetto Astronir, finanziato dall’Air Force Office of Scientific Research e coordinato dal Cnr-Isof, e dal progetto europeo Olimpia, coordinato dal Cnr-Ismn.
Stefania Somaré
