Un articolo pubblicato su Traffic dal laboratorio Molinari riassume lo stato dell’arte nelle metodologie e strumenti attualmente a disposizione per monitorare il traffico intracellulare degli enzimi lisosomiali e i processi di autofagia e di eterofagia
Bellinzona, 07 Novembre 2024 – I compartimenti lisosomiali controllano lo smaltimento di materiale cellulare (autofagia), e di materiale endocitato dall’ambiente esterno (eterofagia) con lo scopo di fornire nutrienti, eliminare macromolecole o parti di organelli che sono in eccesso, non più funzionanti, o contenenti materiale tossico. Difetti nel trasporto di materiale endogeno o esogeno ai compartimenti lisosomiali causano l’accumulo di sostanze tossiche che compromettono le funzioni delle cellule e degli organi del nostro corpo. Inoltre, mutazioni congenite o sporadiche nelle proteine lisosomiali possono alterare la loro formazione nel reticolo endoplasmatico e il loro trasporto ai lisosomi, causando una serie di malattie rare definite da “accumulo lisosomiale”.
L’ articolo pubblicato riassume i metodi e gli strumenti a disposizione della comunità scientifica per seguire il trasporto di proteine lisosomiali e il flusso autofagico ed eterofagico di materiale che viene mandato agli endolisosomi per essere degradato. Nell’articolo sono descritti i marcatori fluorescenti – a singola fluorescenza o in tandem – che possono essere utilizzati per monitorare e quantificare questi processi, le tecniche di microscopia anche multimodale per visualizzarli, e come l’intelligenza artificiale può essere utilizzata per l’analisi e l’interpretazione dei risultati. Alcuni di questi strumenti sono stati sviluppati nel nostro laboratorio, come un marcatore tandem Halo-GFP per seguire il trasporto intracellulare nel tempo, in microscopia ottica ed elettronica, biochimica e citometria a flusso, o Lysoquant, un software che grazie all’intelligenza artificiale permette la segmentazione e classificazione di immagini fluorescenti per estrarre parametri come dimensione, distribuzione, numero dei compartimenti degradativi, tipologia e quantità del loro contenuto.
Foto (da sinistra): Mikhail Rudinskiy e Diego Morone
