La posizione delle cellule staminali determina il futuro di un tessuto

Esistono vari tipi di distrofia muscolare della malattia muscolare intrattabile e ogni tipo ha una diversa posizione dei sintomi. Allo stesso modo, la fragilità muscolare legata all’età (sarcopenia) non si verifica in modo uniforme in tutto il corpo. La posizione fisica dei sintomi di queste malattie non può essere spiegata solo dalle differenze nei tipi di fibre muscolari o nei modelli di attività fisica e richiede una nuova prospettiva per chiarire le loro rispettive patogenesi. Una collaborazione di ricerca presso l’Università di Kumamoto in Giappone, ha scoperto che i muscoli e le cellule staminali residenti (cellule satelliti) responsabili della rigenerazione muscolare conservano la memoria della loro posizione nel corpo. È stato scoperto che questa memoria posizionale si basa sul modello di espressione del cluster di geni homeobox (Hox), responsabile della formazione del corpo durante la vita fetale. Questi risultati dovrebbero fornire indizi per chiarire la patogenesi di malattie muscolari come la distrofia muscolare, in cui la posizione della vulnerabilità muscolare varia a seconda del tipo di muscolo, e per aiutare a sviluppare una medicina rigenerativa basata sulla memoria posizionale.

I geni Hox (abbreviato per homeobox) sono dei regolatori genetici responsabili della determinazione dei tessuti, della loro tipologia, posizionamento nel corpo e futuro potenziale rigenerativo del tessuto regolato. Questi geni furono scoperti negli anni ’80 e fanno parte di una grande famiglia con sottofamiglie, che si distribuiscono specificamente in tutte le cellule animali ed umane. Ogni gene omeobox ha delle funzioni specifiche: tanto per cominciare deciderà se quella cellula dovrà diventare muscolare o nervosa o polmonare o qualsivoglia.

I risultati suggeriscono che il muscolo scheletrico e le cellule staminali muscolari ricordano le informazioni posizionali durante la vita fetale il muscolo craniofacciale con una forte ritenzione della memoria posizionale anche dopo il trapianto.

Sapere se una cellula staminale prelevata da un distretto corporeo può ripararne una “parente” in un punto diverso, può potenzialmente permettere un trapianto autologo di cellule staminali, senza necessariamente ricorrere a donatori. Le conoscenze sulla manipolazione delle cellule staminali con fattori di crescita e induttori del differenziamento ha fatto molti balzi in avanti. Sono noti molti fattori di crescita (EGF, PDGF, FGF2, LIF, ecc.) e molecole sintetiche che possono indurre le cellule staminali a differenziarsi in tipologie tissutali ben precise. Sono note persino sostanze naturali che possono avere questa funzione. Fra queste l’acido retinoico derivato dalla vitamina A, che agisce tramite i recettori RAR ed RXR per controllare la maturazione di tessuto midollare, polmonare e cutaneo. Anche l’ormone tiroideo T3 ha funzioni e meccanismi analoghi. Poi c’è la vitamina C che è un cofattore di regolatori genetici (TET2, PHD1) che agiscono sulla metilazione della cromatina e condizionare la maturazione di precursori ossei, midollari e muscolari.

Il professor Yusuke Ono, che ha condotto lo studio, ha ampiamente spiegato e commentato: “In futuro, ci aspettiamo che gli aspetti funzionali della memoria posizionale delle cellule staminali muscolari portino a chiarire i meccanismi che portano alla localizzazione-specifica dei sintomi che si osservano in varie malattie muscolari come la distrofia muscolare.

In futuro, il nostro gruppo cercherà di sviluppare applicazioni di terapia rigenerativa per le malattie muscolari, controllando artificialmente la memoria posizionale delle cellule e utilizzando le proprietà delle cellule con memoria posizionale nei posti giusti”.

Fonte: Tratto da Medicomunicare