Ipossia ed ematopoiesi
Come altre cellule staminali tessuto-specifiche le HSC hanno la capacità di autorinnovarsi o differenziarsi in diversi tipi di cellule ematiche. Fondamentale per questa decisione è il microambiente del midollo osseo e i segnali che esso fornisce. Sempre più evidenza indica che le HSC sono esposte a livelli ridotti di ossigeno nel midollo osseo, ma non sono stati chiariti i meccanismi molecolari sottesi a questo fenomeno. Sulla base di ciò gli scienziati del progetto HSCS AND HIF ("The role of hypoxia-inducible factors in human haematopoietic stem cell biology and leukaemogenesis"), finanziato dall'UE, hanno deciso di studiare a fondo il sistema di rilevamento dell'ipossia noto come fattore inducibile dall'ipossia (HIF). A livelli di ossigeno normali HIF ha una ridotta attività trascrizionale. Ma a livelli di ossigeno bassi HIF regola la trascrizione di geni fondamentali coinvolti nella proliferazione, sopravvivenza e differenziazione cellulari. Sembra che livelli alti di HIF siano stati trovati in diversi tipi di cancro, e siano associati a prognosi infausta. Gli scienziati hanno analizzato i livelli di HIF in HSC umane e hanno dimostrato la loro necessità per un trapianto di successo in un modello murino. È importante notare che HIF2 influenza l'autorinnovamento delle HSC e la loro capacità di mantenere il proprio fenotipo di cellule staminali. Analisi dell'espressione genica di HSC con livelli di HIF ridotti hanno sottolineato la sua importanza nell'omeostasi dei mitocondri e nella produzione di specie reattive dell'ossigeno. Il knockdown di HIF non ha solo reso le HSC più inclini ad apoptosi, ma ha anche contrastato la crescita di cellule leucemiche. Nel loro insieme i risultati dello studio HSCS AND HIF hanno fornito il collegamento molecolare tra il fenotipo delle HSC e la nicchia ipossica. Le osservazioni generate potrebbero avere conseguenze significative per il normale trapianto di midollo osseo. I risultati offrono anche uno spunto sul modo in cui le cellule leucemiche sfuggono a chemioterapia e radiazioni.
