Nella saga di Star Wars, i midichlorian sono una forma di vita microscopica presente all’interno di ogni essere vivente. Un elevato numero nel sangue permette di percepire e controllare la Forza, diventando così un Jedi oppure un Sith. In un’intervista George Lucas affermò che per ideare i midichlorian si era ispirato ai mitocondri.

I mitocondri, il cui nome deriva dal greco (mítos, filo e chóndros, chicco), sono organelli intra-cellulari di forma generalmente allungata e simili a un fagiolo. Sono presenti in quasi tutte le cellule eucariote, ovvero cellule che presentano un nucleo ben definito isolato dal resto della cellula tramite una membrana e contenente la maggior parte del DNA genetico.

I mitocondri sono gli organelli addetti alla respirazione cellulare: accoppiano l’utilizzo dell’ossigeno con la produzione di energia. Sono fondamentali per tutte le funzioni della cellula, come la proliferazione e il differenziamento, e per questo rappresentano le batterie delle cellule. Infatti, uno dei modi più semplici di aumentare il numero e/o la funzionalità mitocondriale è l’esercizio fisico. Il muscolo è un organo altamente ricco in mitocondri e, se opportunamente allenato, il numero e la funzionalità dei mitocondri in questo tessuto aumenta di conseguenza. Aumentare il numero e/o la funzionalità mitocondriale permette di bruciare quantitativamente più nutrienti (zuccheri, grassi e proteine) introdotti con la dieta e quindi evitarne l’accumulo, che – se eccessivo – porta a patologie del metabolismo come diabete e obesità.

Poiché i mitocondri sono presenti nella maggioranza delle cellule del nostro organismo, va da sé che disfunzioni che colpiscono questi organelli possono causare diverse patologie, che possono, in linea teorica, colpire tutti gli organi di un essere vivente. Dato però che muscolo e cervello hanno una maggiore richiesta energetica rispetto ad altri tessuti, e sono quindi più vulnerabili a disfunzioni mitocondriali, spesso questi due tessuti divengono sede preferenziale delle malattie mitocondriali, che vengono classificate come encefalo-miopatie. Un declino della funzionalità mitocondriale si osserva anche nel processo fisiologico dell’invecchiamento.

Oggi, la medicina mitocondriale cerca di prevenire, ove possibile, o di contrastare i difetti bio-energetici associati alla disfunzione dei mitocondri, vere e proprie pile della cellula. Per questo però bisogna conoscere in dettaglio quali proteine sono indispensabili per far sì che i mitocondri funzionino in maniera ottimale.

Su queste basi, è nato il progetto di ricerca finanziato da Giovanni Armenise-Harvard Foundation, European Foundation for the Study of Diabetes e Fondazione Cariplo, che si propone di mettere in luce nuovi regolatori mitocondriali e di identificare tutte quelle proteine utili a caricare le “batterie” cellulari.

La maggior parte degli studi sono stati eseguiti su cellule muscolari, che come detto in precedenza rappresentano un tessuto con una richiesta energetica molto elevata, nelle quali è stata isolata e caratterizzata una proteina chiamata Zc3h10. Cellule prive di Zc3h10 producono meno energia e respirano meno, viceversa cellule arricchite in Zc3h10 producono più energia e consumano più ossigeno. Abbiamo inoltre scoperto che alcuni soggetti umani sono portatori di una mutazione nella sequenza di Zc3h10 che porta a una proteina disfunzionale. In particolare, le cellule circolanti di questi soggetti respirano meno e di conseguenza i loro mitocondri sono meno attivi. Questi soggetti portatori della mutazione sono obesi e mostrano valori sopra la media dei livelli plasmatici di glucosio e trigliceridi, tipici indicatori di una malattia metabolica.

Questi studi ci permetteranno di acquisire nuove conoscenze su Zc3h10 con l’obiettivo di sviluppare nuovi approcci terapeutici nell’ambito della cosiddetta medicina mitocondriale.

Ricordando un famoso spot pubblicitario della fine degli anni ‘80, possiamo affermare: “Con Zc3h10 le tue batterie durano di più… molto di più”.

EMBO Rep. 2018 Mar 5. pii: e45531. doi: 10.15252/embr.201745531