Le cellule staminali nel mantenimento e nella rigenerazione muscolari
Il tessuto muscolare scheletrico contiene una popolazione specializzata di cellule staminali indifferenziate dette cellule satelliti (SC). In risposta alle lesioni le SC si attivano rapidamente, proliferano e subiscono poi la differenziazione terminale. Ma i precisi meccanismi molecolari coinvolti nella regolazione delle decisioni sul destino delle SC sono ancora largamente sconosciuti. In risposta a ciò il progetto SATCELLOMICS (Integrated signalling networks in muscle stem cells: cell fate regulation by heparan sulfates), finanziato dall’UE, voleva verificare l’ipotesi rispetto all’influenza dell’ambiente extracellulare su malattia e invecchiamento. Il consorzio ha inizialmente studiato il modo in cui la composizione dell’ambiente extracellulare dei muscoli cambia nelle malattie degenerative come la distrofia muscolare. Durante la distrofia muscolare le cellule staminali perdono la loro capacità rigenerativa; questo fenomeno è molto probabilmente collegato a un ambiente difettivo. Per delineare le alterazioni associate a un ambiente distrofico, i ricercatori hanno analizzato la composizione dell’ambiente extracellulare muscolare in topi distrofici e sani. Utilizzando la spettrometria di massa hanno identificato una classe di proteine che si accumulava durante la progressione della distrofia e influenzava le cellule staminali muscolari. L’aggiunta di queste proteine alle cellule staminali sane in vitro danneggiava drasticamente la proliferazione e la differenziazione cellulari, evidenziando chiaramente il ruolo dell’ambiente sulle cellule staminali. Il consorzio ha anche analizzato il profilo di espressione genica delle cellule staminali attaccate alla loro nicchia normale o isolate in una capsula di Petri. Sono state osservate modifiche significative nelle vie di segnalazione coinvolte nella comunicazione cellula-ambiente, nella proliferazione e nella differenziazione cellulari. Nel loro insieme le scoperte dello studio SATCELLOMICS dimostrano che l’ambiente extracellulare controlla l’omeostasi e le decisioni sul destino delle cellule staminali muscolari. Aprono anche la strada alla manipolazione della capacità rigenerativa di queste cellule tramite l’alterazione dell’ambiente extracellulare, con un potenziale approccio farmacologico mirato.
Parole chiave
Cellule staminali, distrofia muscolare, tessuto muscolare scheletrico, ambiente extracellulare
