Radiazioni terahertz sembrano distruggere proteine senza fare danni alle cellule

Schema dell’esperimento effettuato dai ricercatori con la soluzione di actina irradiata da radiazioni THz e poi osservata con microscopio a fluorescenza (credito: Doi: 10.1038/s41598-020-65955-5 | Scientific Reports )

Le radiazioni terahertz possono causare danni alle proteine contenute nelle cellule degli esseri viventi senza uccidere le cellule secondo uno studio condotto da ricercatori del Centro per la Fotonica Avanzata del RIKEN.
Si tratta di un risultato che contraddice con quanto si crede convenzionalmente riguardo a questo tipo di radiazione.

Gli stessi risultati mostrerebbero, inoltre, che questa radiazione, da sempre considerata non molto pratica, potrebbe invece essere utilizzata in diversi settori, soprattutto in quei settori in cui bisogna trattare o manipolare le funzioni cellulari, in primis il trattamento per il cancro.
Le radiazioni terahertz avvengono, all’interno dello spettro elettromagnetico, tra quelle a microonde e la luce infrarossa, una regione conosciuta anche come “gap terahertz”, una denominazione che indica e sottolinea il fatto che non ci sono ancora tecnologie per sfruttarla a dovere.

Differentemente dai raggi X, le radiazioni terahertz non ionizzano in quanto fermate dai liquidi. Ciò significa, inoltre, che non danneggiano il DNA come fanno, ad esempio raggi X.
Le radiazioni terahertz, dunque, potrebbero essere considerate sicure tutte quelle applicazioni in cui ci vanno di mezzo i tessuti viventi data la sua scarsa capacità nel penetrare in essi.

Tuttavia i ricercatori hanno voluto indagare se le radiazioni terahertz possono avere una qualche influenza sui tessuti biologici anche dopo che sono state fermate tramite un effetto di propagazione delle onde di energia attraverso lo stesso tessuto.
Il gruppo di ricerca del RIKEN ha studiato gli effetti delle radiazioni terahertz su una proteina denominata actina e, tramite varie tecniche tra cui la microscopia fluorescenza, si sono accorti che la luce terahertz in qualche modo impediva a questa proteina di formare catene e di diventare (F) – actina, una delle due conformazioni in cui la stessa proteina può esistere.

Effettuando anche esperimenti su cellule viventi in laboratorio, i ricercatori però scoprivano che non c’erano segni che la radiazione causasse la morte delle cellule al di là del danno effettuato su questa proteina.
“È stato abbastanza interessante per noi vedere che le radiazioni terahertz possono avere un effetto sulle proteine all’interno delle cellule senza ucciderle. Siamo interessati a cercare potenziali applicazioni nel cancro e in altre malattie”, dichiara Shota Yamazaki, primo autore dello studio.

Approfondimenti

  • Propagation of THz irradiation energy through aqueous layers: Demolition of actin filaments in living cells | Scientific Reports (IA) (DOI: 10.1038/s41598-020-65955-5)
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