La centrale energetica della cellula

• Che cosa vedi?
  Una rete di mitocondri che forma lunghi tubuli interconnessi all’interno di cellule umane coltivate in laboratorio. Anziché presentarsi come strutture isolate a forma di fagiolo, questi minuscoli organelli che producono energia danno origine a una rete dinamica che attraversa ogni cellula.
• Blu: nuclei cellulari, sono visibili parti di tre cellule
  Rosso: mitocondri

• Dove si trovano?
  I mitocondri sono presenti nelle cellule di quasi ogni essere vivente. Nel cervello sono particolarmente importanti, perché i neuroni hanno bisogno di molta energia per comunicare e funzionare correttamente. Quelli mostrati nell’immagine si trovano in cellule coltivate in laboratorio per la ricerca.

• Quanto sono grandi?
  Questi minuscoli tubuli hanno uno spessore di circa 0,5–1 micrometro e possono estendersi per diversi micrometri. Il loro spessore è circa un centesimo di quello di un capello umano.

• Che cosa ci insegna questa immagine?
  Quando sono sani, i mitocondri formano spesso una rete interconnessa che cambia continuamente forma, unendosi e separandosi. Osservando quanto la rete sia connessa o frammentata, è possibile capire se una cellula è sana, sotto stress o se sta iniziando a funzionare male.

• Qual è il loro superpotere?
  I mitocondri sono conosciuti soprattutto come le centrali energetiche della cellula. Utilizzano l’ossigeno per trasformare i nutrienti in energia, ma aiutano anche le cellule a rispondere allo stress e a mantenersi sane.

• Come è stata ottenuta questa immagine?
  L’immagine è stata acquisita con un microscopio confocale a scansione laser. Come una TAC ospedaliera, il microscopio crea sezioni ottiche del campione. Invece di mostrare il corpo umano, rivela le strutture all’interno di singole cellule, rese visibili mediante molecole fluorescenti.

• Immagine: Eurac Research / Alexandros Lavdas, neuroscienziato; Irene Pichler.

• Che cosa cercano di capire ricercatrici e ricercatori?
  Studiano come cambia la rete mitocondriale in condizioni diverse. I mitocondri non agiscono come organelli isolati, ma si fondono e si dividono continuamente. L’equilibrio tra questi processi riflette lo stato della cellula e rende la rete mitocondriale un importante indicatore di stress, salute e malattia.

La storia dietro l’immagine

Quella che sembra una delicata ragnatela rossa è in realtà una rete energetica vivente di cellule coltivate in laboratorio. I mitocondri sono tutt’altro che strutture statiche: cambiano forma senza sosta, si uniscono, si separano e rispondono alle necessità della cellula. Osservando come cambia questa rete, ricercatrici e ricercatori possono individuare precocemente segnali di stress e ottenere informazioni preziose sulla salute della cellula molto prima che smetta di funzionare.