La teoria sulla crescita della membrana cellulare

Ogni cellula vivente è separata dall’ambiente esterno da una membrana cellulare. Porosa e dinamica, questa regola gli scambi di acqua e molecole tra l’interno e l’esterno.

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Per comprendere come evolva nel corso del tempo bisogna considerarla come una membrana semipermeabile che separa due soluzioni con stesso solvente, l’acqua. L’acqua tende a spostarsi secondo gradiente di concentrazione fino a trovare un equilibrio seguendo il fenomeno dell’osmosi. È risaputo che una cellula in soluzione ipertonica tende a fare uscire la sua acqua verso l’esterno per controbilanciare la pressione osmotica. Viceversa se poi si immerge in una soluzione ipotonica l’acqua tende ad entrare nella cellula ripristinando le sue dimensioni. A differenza di quanto si pensava questo stesso principio non vale per l’accrescimento della membrana.

Uno studio compiuto dalla Stanford University ha dimostrato che la dinamica di crescita della membrana cellulare non è la stessa. Un Escherichia coli posto in ambiente ipertonico zuccherino inizialmente sembra rallentare la sua crescita di membrana. Quando il batterio viene posto in una soluzione isotonica l’espansione cellulare aumenta rapidamente fino ad arrivare alle dimensioni che avrebbe raggiunto se fosse stata posto fin dall’inizio in ambiente normale. Questo dimostra che qualsiasi sia la pressione osmotica della soluzione in cui cresce il batterio, esso continua ad accrescersi normalmente ma se la soluzione è ipertonica allora ripiega su se stessa la massa prodotta. Questo dà l’impressione di un rallentamento però ripristinando l’ambiente isosmotico la cellula riassorbe acqua e riprende immediatamente le sue dimensioni reali.

Questo studio getta nuova luce sui meccanismo di sopravvivenza dei batteri patogeni nel passaggio dall’ambiente all’ ospite e viceversa. Permette di allargare le conoscenze sulla sopravvivenza di alcuni batteri infettivi come il Vibrio colera e di molti altri. Sarà possibile monitorare la crescita e l’ attività batterica senza tener conto della diversità dell’ambiente in cui si trova.

di Alice Marcantonio

fonte “Proceedings of the National Academy of Sciences”

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