Modelli per il comportamento delle cellule all’interno dei tessuti
In condizioni fisiologiche l’omeostasi dei tessuti prevede la sintesi continua di componenti dell’ECM per mantenere l’adesione cellulare. Diverse patologie dei tessuti fibrosi sono caratterizzate da un rimodellamento avverso del tessuto e da disorganizzazione della matrice. Sempre più prove scientifiche coinvolgono le proteine di adesione della matrice che, stimolate meccanicamente, non sono in grado di rispondere e causano patologie nel tessuto fibroso. L’obiettivo del progetto MACS (The contribution of cellular adhesions to matrix remodeling in health and disease), finanziato dall’UE, era studiare il modo in cui le proteine meccano-sensibili associate all’adesione della matrice reagiscono a perturbazioni meccaniche e influenzano il rimodellamento della matrice. In questo contesto i ricercatori hanno creato microtessuti da nuove piattaforme tridimensionali di tessuto e li hanno sottoposti a stimoli meccanici. I risultati del progetto mostravano che i fibroblasti avevano una capacità elevata di rimodellamento dell’ECM se in contatto con la sola fibronectina e una capacità ridotta di ripristino in presenza di collagene 1. In una piattaforma tissutale tridimensionale gli esperimenti mostravano che solo la fibronectina a lunghezza intera promuoveva la migrazione di fibroblasti e la generazione di forze. Inoltre i gradienti della conformazione della fibronectina e la composizione dell’ECM all’interno del tessuto contribuivano alla morfogenesi del tessuto e alla migrazione cellulare. Sottoposti ad allungamento meccanico ciclico i microtessuti contenenti fibroblasti con collagene 1 provocavano una modifica temporanea nell’orientamento delle fibre di stress di actina. La quantificazione delle proteine di adesione fondamentali della matrice in diversi momenti indicava le modifiche nell’espressione in condizioni di allungamento. In un’altra parte del progetto gli scienziati hanno dimostrato l’importanza dell’organizzazione strutturale della matrice nel comportamento cellulare. Sembra che una matrice organizzata in modo patologico influenzi direttamente le cellule a contribuire alla progressione della malattia piuttosto che alla sua risoluzione. Nel loro insieme le scoperte dello studio MACS hanno fornito importanti conoscenze sul ruolo della composizione e dell’organizzazione della matrice nel comportamento cellulare e nell’omeostasi dei tessuti. Considerando la sfida medica rappresentata dalle patologie dei tessuti fibrosi invertire tempestivamente le modifiche patologiche nella composizione dell’ECM sembra essere un intervento promettente.
Parole chiave
Tessuto, matrice extracellulare, microambiente, patologia dei tessuti fibrosi, fibroblasto, fibronectina
