È stata individuata in una proteina la chiave che guida le cellule staminali adulte, presenti nelle fibre muscolari, a differenziarsi, rigenerando il tessuto muscolare danneggiato. O ad autorinnovarsi, mantenendo una riserva pronta per futuri cicli rigenerativi.
La scoperta è frutto di una ricerca internazionale coordinata dall’Istituto di genetica e biofisica “A. Buzzati-Traverso” del Consiglio nazionale delle ricerche di Napoli. Fornisce un importante contributo alla comprensione dei processi di rigenerazione dei muscoli e si focalizza sul ruolo delle cosiddette “cellule satellite”. Queste sono le cellule staminali adulte posizionate sulla superficie esterna delle fibre muscolari che svolgono un ruolo chiave nel mantenimento dell’integrità muscolare.
Processi di rigenerazione muscolare, lo studio
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Lo studio, pubblicato sulla rivista “Developmental Cell”, si è rivelato fondamentale per la comprensione dei processi di rigenerazione muscolare. Processi che risultano particolarmente compromessi durante l’invecchiamento o in presenza di patologie degenerative, come la distrofia di Duchenne.
«I muscoli forniscono sostegno strutturale al corpo, consentono il movimento e contribuiscono attivamente al metabolismo basale», dice Gabriella Minchiotti (Cnr-Igb), coordinatrice dello studio. «Il tessuto muscolare scheletrico costituisce circa il 40% del peso corporeo di un individuo adulto. Comprendere i meccanismi alla base dei processi di rigenerazione dei tessuti in condizioni fisiologiche e nella patologia è di fondamentale importanza».
Nonostante richieda ulteriori studi, questa ricerca fornisce informazioni importanti sui meccanismi che regolano l’equilibrio fra differenziamento e autorinnovamento delle cellule staminali muscolari.
Le perturbazioni di questo equilibrio sono state associate alla degenerazione muscolare legata all’età. Il nostro studio identifica un nuovo meccanismo in grado di controllare questo equilibrio», aggiunge Minchiotti.
Cellule satellite, mantengono l’integrità muscolare
La ricerca è stata condotta in collaborazione con l’Istituto Sanford Burnham di La Jolla (California). E anche con l’Università degli Studi di Napoli Federico II e l’IRCCS Fondazione Santa Lucia di Roma. Importante il contributo che fornisce alla comprensione dei processi di rigenerazione dei muscoli.
Infatti, prosegue Minchiotti «il mantenimento dell’integrità muscolare dipende principalmente da un gruppo di cellule staminali dette cellule satellite. Quando il muscolo è a riposo, esse si trovano in uno stato inattivo/dormiente, denominato “quiescenza”. Viceversa, in risposta a danni muscolari, si attivano e manifestano la straordinaria capacità di compiere due azioni cruciali. Esse sono in grado di differenziarsi, cioè trasformarsi in nuove cellule muscolari (mioblasti) che contribuiscono a rigenerare il tessuto danneggiato. E, parallelamente, hanno la capacità di auto-rinnovarsi, cioè dare origine a nuove cellule quiescenti. Assicurando, dunque, il mantenimento di una “riserva” di cellule staminali pronta per i successivi cicli rigenerativi».
Il ruolo della proteina CRIPTO nelle cellule satellite
Gli studi hanno fatto luce su ciò che consente alle cellule satellite attivate di scegliere se procedere “in avanti” verso il differenziamento in cellule muscolari. O se “tornare indietro” e ripopolare la riserva di cellule staminali quiescenti. Ciò dipende da una particolare proteina denominata CRIPTO.
«Le cellule satellite attivate – continua l’esperta – non sono tutte uguali. Si distinguono, infatti, per la presenza di quantità diverse sulla loro superficie di una piccola proteina che si chiama CRIPTO. In seguito a un danno muscolare, le cellule staminali si “svegliano” rivestendo la loro superficie con la proteina CRIPTO. Quando il rivestimento diventa sufficiente, le cellule CRIPTO positive vanno incontro a differenziamento».