La conquista dello spazio subirà nei prossimi decenni un notevole incremento. Tuttavia, le conoscenze degli effetti che un ambiente così estremo e diverso dal pianeta Terra possono produrre in seguito a più o meno lunghe esposizioni, sono poco noti. In questo studio abbiamo preso come modello sperimentale il protozoo ciliato Paramecium primaurelia in quanto rappresenta un eccellente saggio di laboratorio per la valutazione degli effetti di alterazioni ambientali. Paramecium, presentando cicli cellulari brevi, consente di analizzare in tempi rapidi, tali effetti su un cospicuo numero di cellule, su popolazioni geneticamente omogenee e per generazioni successive. Inoltre, i protozoi sono i progenitori dei metazoi e pertanto le loro risposte sperimentali possono essere correlate a quelle degli animali. Cellule di P. primaurelia in fase logaritmica di crescita sono state esposte per 24 e 48 ore a condizioni estreme di microgravità simulata mediante un clinostato, strumento in grado di ricreare sulla Terra (gravità 1g), quasi perfettamente, la mancanza di gravità (10-2 – 10-4 g). Sono stati valutati tramite delle sonde fluorescenti la capacità di produrre vacuoli alimentari nonché attraverso anticorpi l’organizzazione della tubulina e la presenza di proteine acquaporine, recentemente proposte come proteine canale aventi un ruolo nel processo di fusione degli acidosomi con il vacuolo alimentare in formazione durante il processo di digestione cellulare. Sono state inoltre evidenziate la morfologia e l’integrità del macronucleo attraverso il colorante 4',6-diamidin-2-fenilindolo che lega regioni del DNA ricche in sequenze A-T. Le cellule esposte a microgravità simulata mostrano un crescente livello di alterazione della tubulina a livello del citostoma, nonché una incapacità di produrre vacuoli alimentari e quasi completa assenza di proteine acquaporine. Inoltre, il macronucleo mostra morfologie alterate e nella maggior parte delle cellule risulta frammentato. In conclusione, le cellule di P. primaurelia esposte a microgravità simulata presentando disorganizzazione a livello della tubulina del citostoma non risultano in grado di alimentarsi, passando dalla fase logaritmica di crescita alla fase di affamamento caratterizzata dalla frammentazione del macronucleo.
Effetto della microgravità su cellule di Paramecium primaurelia (PROTOZOA)
AMAROLI A;SCARFI’ S;
2013-01-01
Abstract
La conquista dello spazio subirà nei prossimi decenni un notevole incremento. Tuttavia, le conoscenze degli effetti che un ambiente così estremo e diverso dal pianeta Terra possono produrre in seguito a più o meno lunghe esposizioni, sono poco noti. In questo studio abbiamo preso come modello sperimentale il protozoo ciliato Paramecium primaurelia in quanto rappresenta un eccellente saggio di laboratorio per la valutazione degli effetti di alterazioni ambientali. Paramecium, presentando cicli cellulari brevi, consente di analizzare in tempi rapidi, tali effetti su un cospicuo numero di cellule, su popolazioni geneticamente omogenee e per generazioni successive. Inoltre, i protozoi sono i progenitori dei metazoi e pertanto le loro risposte sperimentali possono essere correlate a quelle degli animali. Cellule di P. primaurelia in fase logaritmica di crescita sono state esposte per 24 e 48 ore a condizioni estreme di microgravità simulata mediante un clinostato, strumento in grado di ricreare sulla Terra (gravità 1g), quasi perfettamente, la mancanza di gravità (10-2 – 10-4 g). Sono stati valutati tramite delle sonde fluorescenti la capacità di produrre vacuoli alimentari nonché attraverso anticorpi l’organizzazione della tubulina e la presenza di proteine acquaporine, recentemente proposte come proteine canale aventi un ruolo nel processo di fusione degli acidosomi con il vacuolo alimentare in formazione durante il processo di digestione cellulare. Sono state inoltre evidenziate la morfologia e l’integrità del macronucleo attraverso il colorante 4',6-diamidin-2-fenilindolo che lega regioni del DNA ricche in sequenze A-T. Le cellule esposte a microgravità simulata mostrano un crescente livello di alterazione della tubulina a livello del citostoma, nonché una incapacità di produrre vacuoli alimentari e quasi completa assenza di proteine acquaporine. Inoltre, il macronucleo mostra morfologie alterate e nella maggior parte delle cellule risulta frammentato. In conclusione, le cellule di P. primaurelia esposte a microgravità simulata presentando disorganizzazione a livello della tubulina del citostoma non risultano in grado di alimentarsi, passando dalla fase logaritmica di crescita alla fase di affamamento caratterizzata dalla frammentazione del macronucleo.
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