La proteina antigelo delle zecche che impedisce il congelamento nei topi

Possibili applicazioni per i trapianti e le malattie autoimmuni sensibili al freddo

[27 febbraio 2015]

Il sorprendente studio “Frostbite Protection in Mice Expressing an Antifreeze Glycoprotein”, pubblicato su Plos One  da un team di ricercatori statunitensi e turchi, ha scoperto che una proteina che protegge le zecche dal gelo –  chiamata IAFGP – quando viene introdotta nei topi ne  impedisce il congelamento. Gli scienziati della Yale University School of Medicine che hanno guidato il team  sottolineano che «La ricerca è la prima a dimostrare la capacità della proteina di aumentare la resistenza al congelamento in un mammifero adulto».

Ello studio si ricorda che «Gli ectotermi alle latitudini settentrionali sono stagionalmente esposti a temperature fredde. Per migliorare la sopravvivenza sotto stress da freddo, usano diversi meccanismi per aumentare la resistenza alla temperatura e prevenire danni ai tessuti. L’accumulo di proteine ​​antigelo che migliorano resistenza al freddo avviene in diverse specie tra cui piante, artropodi, pesci e anfibi», ma non nei mammiferi.

I ricercatori avevano già identificato nelle zecche Ixodes scapularis  la glicoproteina antigelo IAFGP e ne avevano dimostrato la sua funzione protettiva dal freddo nel suo ospite naturale in un modello transgenico di Drosophila.  E scrivono: «Qui mostriamo, in un modello di topo transgenico che esprime una glicoproteina antigelo, la  IAFGP che protegge le cellule di mammifero ed il topo rispettivamente dagli shock del freddo e dal congelamento rispettivamente. I campioni di pelle transgenici hanno evidenziato una ridotta nelle cellule congelate ex vivo ed i topi transgenici hanno dimostrato una maggiore resistenza al danno da congelamento in vivo».

La conclusione alla quale giungono i ricercatori è che «La IAFGP protegge attivamente i tessuti dei mammiferi dal congelamento, suggerendo la sua applicazione per la prevenzione del congelamento e di altre malattie associate all’esposizione al freddo».

Il leader del team di ricercatori Erol Fikrig, del Department of Internal Medicine della Yale e ricercatore per per l’Howard Hughes Medical Institute, spiega: «Ci siamo chiesti: se si mette l’antigelo nei mammiferi, è possibile proteggerli dai danni da congelamento?», così i ricercatori della Yale, dell’Huges Institute e dell’Accademia medica militare turca Gulhane hanno introdotto la proteina antigelo IAFGP della zecche Ixodes scapularis  sia nelle cellule dei topi che nei topi vivi. Per prima cosa hanno estato la resistenza al congelamento dei campioni di pelle di topi che sono stati trattati con la proteina antigelo e di topi di controllo non trattati. I campioni di pelle sono stati conservati a 4° C per 4 giorni ed hanno scoperto che «Alla fine dei 4 giorni, le cellule della pelle dei topi trattati se l’erano cavata meglio ed erano anche aumentate di numero rispetto ai campioni di controllo».

I ricercatori hanno anche testato l’effetto della proteina antigelo su code intere di topi e dicono che «Dopo 7  giorni di esposizione al freddo, il 60% dei topi trattati non hanno mostrato alcun segno visibile di congelamento rispetto a solo il 11% dei topi di controllo. Le code di topi trattati hanno mostrato anche un minor numero di segni di infiammazione coerenti con danni da congelamento rispetto ai topi di controllo».

Il team di ricerca ha notato che «La proteina antigelo evita i danni da freddo limitando la crescita di cristalli di ghiaccio che altrimenti causerebbero danni ai tessuti».

Secondo Fikrig, «Questo studio dimostra che se si mette una proteina antigelo negli animali a sangue caldo, può suscitare un’attività antigelo e può proteggere l’animale dal congelamento».

Anche se è necessaria ancora molta ricerca per capire se l’applicazione di IAFGP ed risultati dati per i topi sono estensibili anche ad altri mammiferi, secondo i ricercatori di Yale questo studio potrebbe aprire la strada a ad alcuni benefici per la salute umana: «Nel caso di trapianto di organi, la proteina antigelo potrebbe potenzialmente prolungare la quantità di tempo di esposizione degli organi nelle celle frigorifere prima del trapianto. I ricercatori potrebbero anche scoprire benefici della protezione antigelo per le persone con alcune malattie autoimmuni, come la sclerodermia, che sono caratterizzate da sensibilità al freddo».