Il ciclo circadiano e il ciclo cellulare sono sincronizzati

Niente in biologia è statico; tutto è fluido, dinamico e in continuo movimento. Spesso, questo movimento si verifica in schemi ripetitivi: cicli regolari e misurabili, proprio come "orologi".

Due dei più importanti di questi cicli sono il ciclo circadiano, che regola il ritmo sonno/veglia, e il ciclo cellulare, che regola la crescita, la vita e la morte di praticamente ogni cellula del corpo. Considerando anomalie del sonno, cancro, invecchiamento e altri problemi correlati, non è difficile capire perché entrambi questi cicli abbiano guadagnato un enorme interesse da parte dei ricercatori.

Una delle più grandi domande, in questo campo, è stata quella della sincronizzazione, un fenomeno osservato per la prima volta dal fisico e orologiaio Christian Huygens.

Ora, gli scienziati del laboratorio di Felix Naef hanno scoperto che il ciclo circadiano e cellulare sono effettivamente sincronizzati.

Per realizzare lo studio, gli scienziati hanno sviluppato una metodologia basata su "piccoli dati" per costruire e identificare un modello matematico dei cicli accoppiati a partire da un time-lapse di migliaia di singole cellule di topi e umani.

Il modello ha permesso loro di prevedere e misurare gli sfasamenti e quindi osservare come il rumore del sistema influenzi questa sincronizzazione. Infine, i ricercatori hanno studiato come potrebbe essere un modello randomizzato ("stocasticamente"), per comprendere meglio ciò che accade nelle cellule reali.

Si è anche scoperto che la sincronizzazione era notevolmente robusta ai cambiamenti di temperatura; variazione che, notoriamente, influenza il ciclo cellulare, cambiando il ritmo delle divisioni cellulari.

"Questa interazione potrebbe svolgere un ruolo fisiologico", afferma Felix Naef. "Può spiegare perché diversi tessuti del corpo hanno i loro cicli impostati in orari leggermente diversi, un po' come gli orologi da parete con fuso orario mondiale in un aeroporto."