Un team di scienziati statunitensi ha identificato un meccanismo completamente nuovo con cui la pelle umana segnala un danno: un vero e proprio “urlo” bioelettrico, lento ma costante, che si propaga tra le cellule epiteliali. Questa scoperta rivoluziona l’idea che le cellule della pelle fossero passive o “mute” e apre nuove possibilità nello sviluppo di dispositivi medici in grado di stimolare e accelerare i processi di guarigione.
Il corpo umano parla… anche attraverso la pelle
Ogni parte del nostro corpo è collegata da complessi sistemi di comunicazione bioelettrica. Pensiamo ai neuroni, che trasmettono impulsi elettrici fulminei per regolare movimenti, reazioni e funzioni vitali. Ma adesso è emerso che anche le cellule epiteliali, che costituiscono la superficie della pelle e rivestono gli organi interni, sono capaci di trasmettere segnali di pericolo. A differenza dei neuroni, lo fanno in maniera più lenta, ma su distanze sorprendenti.
L’urlo lento ma costante delle cellule epiteliali
Il professore Steve Granick e l’ingegnere biomedico Sun-Min Yu dell’Università del Massachusetts Amherst hanno coordinato lo studio che ha svelato questa straordinaria capacità di comunicazione. I ricercatori hanno osservato che, in seguito a una ferita, le cellule epiteliali emettono un segnale elettrico simile a un “grido”, persistente e prolungato, che avverte le cellule circostanti del danno subito.
Granick spiega che queste cellule “urlano ai loro vicini” con un messaggio che si propaga lentamente, mille volte più piano di un impulso nervoso, ma raggiunge distanze significative all’interno dei tessuti.
Come è avvenuta la scoperta del segnale bioelettrico della pelle
Il team di ricercatori ha utilizzato un chip elettronico rivestito da uno strato di cheratinociti umani, le principali cellule dell’epidermide. Grazie a un laser, è stata provocata una microlesione in un singolo punto di questo strato cellulare. Intorno alla zona colpita, circa 60 elettrodi hanno registrato l’emissione dei segnali elettrici che si sono diffusi in risposta al danno.
Sun-Min Yu descrive questa trasmissione come “una conversazione eccitata al rallentatore”, con segnali che si diffondono a una velocità di 10 millimetri al secondo e raggiungono centinaia di micrometri di distanza dal sito della lesione.
Una comunicazione che ricorda quella delle piante
Le osservazioni condotte sul tessuto epiteliale umano mostrano una somiglianza con le risposte delle piante, che utilizzano segnali elettrici per reagire a danni, come quelli provocati da un insetto che le morde. La propagazione dei segnali nella pelle umana, tuttavia, è regolata dai canali ionici delle membrane cellulari, specificamente sensibili a stimoli meccanici come la pressione o lo stiramento.
Questi canali ionici, che controllano il passaggio di ioni di calcio, svolgono un ruolo chiave nel trasferimento dell’informazione di danno da cellula a cellula. La durata di questi segnali è notevolmente superiore a quella degli impulsi neuronali: in alcuni casi, la comunicazione elettrica tra cellule epiteliali può protrarsi fino a cinque ore.
Nuove prospettive per la medicina e la tecnologia biomedica
Questa scoperta apre la strada alla progettazione di sensori indossabili e bende elettroniche intelligenti in grado di monitorare le ferite e accelerare il processo di guarigione. Secondo Yu, “comprendere questi urli tra cellule ferite apre porte che non sapevamo esistessero”.
Anche se il fenomeno è ancora agli inizi dello studio, i primi dati confermano il coinvolgimento predominante degli ioni di calcio come veicolo del segnale. Rimangono da esplorare le differenze tra le varie tipologie di cellule epiteliali e le loro modalità di risposta al danno.
Lo studio è stato pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences, rappresentando un passo decisivo nella comprensione della comunicazione bioelettrica nei tessuti umani e inaugurando nuove frontiere tecnologiche nella medicina rigenerativa.
