Screening delle proprietà dinamiche e strutturali del granulo di insulina in cellule vive

La possibilità di marcare con proteine chimeriche fluorescenti (PF) i granuli secretori di insulina (GSI) all’interno di cellule viventi ha costituito un importante traguardo sperimentale nello studio dei processi di trasporto intracellulare dei granuli stessi. L’uso di queste proteine, però, non può prescindere da una loro caratterizzazione in termini di impatto sulle proprietà strutturali e dinamiche del GSI, soprattutto se si considera che l’impiego delle PF implica una sovraespressione delle stesse rispetto alle quantità fisiologiche che il granulo contiene. Sebbene tale caratterizzazione appaia scontata già in una fase preliminare di disegno sperimentale, è sempre stata invece elusa in letteratura e numerosi risultati si sono accumulati negli anni senza tener conto della capacità che le varie strategie di marcatura abbiano o meno di lasciare inalterate le proprietà native del granulo. Con lo scopo di colmare questa lacuna, in questo lavoro si presenta un robusto e accessibile sistema di screening su scala cellulare, implementato con una tecnica di imaging avanzato basato su microscopia confocale, chiamata iMSD (image Mean Square Displacement), che permette l’accesso rapido e simultaneo a parametri importanti per la definizione della legge del moto intracellulare dei GSI: la loro diffusività media, il coefficiente di diffusione anomalo e la loro dimensione nanometrica. Con questo sistema si è proceduto a caratterizzare l’impatto di alcune tra le PF più comunemente usate in letteratura. L’analisi ha rivelato che non tutte mantengono inviolate le proprietà strutturali e dinamiche del granulo, alterandone una e/o l’altra con modalità diverse. Con lo stesso focus, lo studio si è poi orientato verso il confronto tra diverse linee immortalizzate di β-cellule e, infine, sono state confrontate quest’ultime con cellule umane trasfettate ottenute da Isole Pancreatiche disgregate, allo scopo di valutare se le linee di laboratorio immortalizzate possano considerarsi come predittive nello studio della fisiopatologia umana.