La meccanobiologia è un ramo della scienza che abbina competenze di biologia a competenze di ingegneria per studiare le funzioni cellulari. Ora due professori dell’università di Wageningen, Joris Sprakel e Dolf Weijers, hanno raggiunto un traguardo importante perché grazie al loro lavoro finalmente si può osservare al microscopio come queste forze meccaniche agiscono sulla materia biologica.
“Questa nuova tecnica ci consente di guardare all’interno delle cellule vegetali viventi e persino di osservare le forze meccaniche in alcune parti di queste cellule”, ha affermato Weijers. “Ad esempio, le piante rafforzano le pareti cellulari per evitare che i loro gambi si spezzino. Le forze meccaniche rendono la pianta più forte, un presupposto determinante che le consente di riuscire a rimanere in posizione verticale. Ma queste stesse forze hanno anche un ruolo nel determinare la forma e la direzione della pianta stessa e anche la direzione in base alla quale una cellula si dividerà. Ora abbiamo reso misurabili e osservabili queste forze; il prossimo passo è interpretare le forze che vediamo. “
Il metodo classico di interpretazione dei processi biologici prevede la descrizione delle interazioni chimiche tra biomolecole, ma secondo gli scienziati è sempre più evidente che questo approccio permette di avere una visione parziale perché anche gli stimoli fisici (forze meccaniche) svolgono un ruolo importante nella regolazione dei processi biologici. E in questo contesto la meccanobiologia permette di studiare il ruolo degli stimoli fisici nel controllare e / o influenzare questi processi.
Ma mentre gli studi nell’ambito della meccanobiologia si stanno moltiplicando nel campo dei microorganismi e per comprendere il mondo animale sono ancora poco diffusi nel mondo vegetale dove si sa ancora poco sui meccanismi con cui cellule e tessuti affrontano le sollecitazioni meccaniche. Pezzi del puzzle sono stati rivelati negli ultimi anni e sono stati identificati alcuni effettori biomolecolari che influenzano la segnalazione meccanica, manca tuttavia una prospettiva completa e sistemica della regolazione meccanica delle funzioni e dello sviluppo degli impianti, così come una base quantitativa per questa prospettiva.
“Questa ricerca propone nuove prospettive, abbiamo aperto nuove porte e ora possiamo entrare ed esaminare la stanza!” ha affermato Sprakel. “Nella prima fase della ricerca ci siamo focalizzati sulla chimica perché era necessario individuare ciò che permetteva di rendere visibili i processi e abbiamo usato la microscopia per scoprire dove agivano le forze. Il prossimo passo è determinare cosa succede quando cambiamo qualcosa. Possiamo influenzare queste forze con risultati prevedibili? Questo è ciò che Dolf Weijers, io e il nostro team esamineremo nei prossimi anni.”
