Quasi tutti gli organismi sulla Terra seguono un ritmo circadiano naturale codificato dai geni dell’orologio delle cellule, che fanno esattamente ciò che il loro nome suggerisce: regolano i ritmi del corpo su una base di 24 ore. La maggior parte delle cellule del corpo dei mammiferi è dotata di cilia, strutture simili a peli che svolgono una serie di funzioni, come il movimento nelle cilia mobili e il sostegno strutturale nelle cilia non mobili o primarie. Le cilia primarie fungono anche da organi sensoriali per la cellula, una funzione che ha dimostrato il potenziale delle cilia primarie per il processo di guarigione e le diverse velocità di guarigione del corpo in base al nostro ritmo circadiano.

Come la velocità di guarigione delle ferite è legata alle cilia

Le ricerche dimostrano che le proteine dell’orologio, cioè le proteine che regolano il ritmo di 24 ore di una cellula e che sono codificate dai geni dell’orologio, hanno una grande influenza sulla regolazione delle cilia primarie. Le cilia primarie rispondono alle fluttuazioni dell’espressione dei geni orologio e possono accorciarsi o allungarsi nel corso della giornata. La lunghezza delle cilia primarie può variare ed è legata al processo di guarigione di una ferita. Più corte sono le cilia, più breve sembra essere il tempo di guarigione della ferita. Una ricerca condotta da scienziati dell’Università di Hiroshima ha osservato cellule di topo per un periodo di 72 ore e ha scoperto che l’aumento e la diminuzione della lunghezza delle cilia corrispondono a un ciclo di 24 ore.

“Questo suggerisce che il ciclo di 24 ore delle cilia primarie dei fibroblasti è in parte responsabile della differenza nella velocità di guarigione delle ferite tra il giorno e la notte”, ha dichiarato Ryota Nakazato, ricercatore e autore dello studio. I fibroblasti sono cellule che contribuiscono alla formazione del tessuto connettivo e svolgono un ruolo importante nel processo di guarigione. Il ritmo circadiano delle ciglia primarie di questi fibroblasti è maggiormente coinvolto nella guarigione delle ferite durante il giorno rispetto alla notte.

La ragione di questo miglioramento del processo di guarigione indotto dal giorno sembra risiedere nella relazione tra il ciclo di 24 ore e la lunghezza delle cilia primarie. Durante il giorno, le cilia sono più corte e possono trasformarsi più facilmente in un tipo di cellula in grado di penetrare nella ferita per iniziare il processo di guarigione. Le cilia primarie possono anche essere coinvolte nella ricezione e nella trasmissione di segnali al resto del corpo, il che può anche migliorare la guarigione della ferita. Le cellule con cilia primarie più corte si staccano più facilmente dal loro “ancoraggio” per iniziare prima la migrazione cellulare verso il sito della ferita e possono anche essere in grado di inviare segnali per accelerare la guarigione della ferita più facilmente delle cellule con cilia più lunghe.

L’orologio biologico e le sue interruzioni

I ricercatori ritengono che ulteriori analisi chiariranno il ruolo delle cilia primarie non solo nella guarigione delle ferite, ma anche in vari fenomeni della vita con ritmi circadiani, come il sonno/veglia, il rilascio di ormoni e le variazioni della temperatura corporea. Sebbene siano stati compiuti alcuni progressi nel collegare questi due argomenti apparentemente non correlati, occorre lavorare ancora per chiarire il meccanismo con cui il ritmo circadiano influenza la fisiologia dell’organismo, soprattutto nelle cellule immature o embrionali. Queste osservazioni consentono ai ricercatori di approfondire il ruolo dell’orologio biologico e delle sue interruzioni in vari problemi di salute o disturbi e potrebbero portare allo sviluppo di un campo di ricerca noto come “medicina circadiana”. I risultati di studi più approfonditi sulla fisiologia del ritmo circadiano potrebbero aiutare le persone che soffrono di jet lag, insonnia e altri disturbi o malattie che possono essere correlati a problemi di regolazione dell’orologio naturale del corpo.