Due cellule satellite isolate dal muscolo danneggiato, colorate con anticorpi che riconoscono Cripto (in rosso) e un marcatore della superficie cellulare (Ebl, in verde). Il nucleo delle cellule è visualizzato in blu, mentre la sovrapposizione dei segnali fluorescenti verde e rosso viene visualizzato in giallo. L’immagine è stata acquisita mediante microscopio confocale
Una ricerca internazionale coordinata dall’Istituto di genetica e biofisica “A. Buzzati-Traverso” del Consiglio nazionale delle ricerche di Napoli, condotta in collaborazione con l’Istituto Sanford Burnham di La Jolla (California), l’Università degli Studi di Napoli Federico II e l’Irccs Fondazione Santa Lucia di Roma, ha individuato in una piccola proteina la chiave che guida le cellule staminali adulte, presenti nelle fibre muscolari, a differenziarsi, rigenerando così il tessuto muscolare danneggiato, o ad autorinnovarsi, mantenendo una riserva pronta per futuri cicli rigenerativi.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Developmental Cell, aggiunge un importante tassello alla comprensione dei processi di rigenerazione muscolare.
«Il mantenimento dell’integrità muscolare – spiega Gabriella Minchiotti (Cnr-Igb), coordinatrice dello studio – 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 autorinnovarsi, cioè dare origine a nuove cellule quiescenti, assicurando il mantenimento di una “riserva” di cellule staminali pronta per i successivi cicli rigenerativi».
La ricerca ha chiarito che la capacità delle cellule di procedere verso il differenziamento o l’autorinnovamento dipende da una particolare proteina, denominata Cripto. «Abbiamo scoperto che le cellule satellite attivate non sono tutte uguali: si distinguono, infatti, per la presenza di quantità diverse sulla loro superficie di una piccola proteina che si chiama Cripto – aggiunge Minchiotti –. 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. Al contrario, le cellule con livelli più bassi o assenti di Cripto ritornano allo stato quiescente e ripopolano la “riserva” di cellule satellite».
Un aspetto sorprendente e inaspettato è la dinamicità di queste cellule, che possono rapidamente intercambiarsi: «Le cellule Cripto positive diventano Cripto negative e viceversa e questo avviene eliminando la proteina in eccesso dalla superficie cellulare – evidenzia Ombretta Guardiola (CNR-IGB) autrice principale del lavoro –. Questa plasticità consente alle cellule satellite di adattarsi rapidamente ai cambiamenti dell’ambiente circostante, inclusa la presenza di molecole infiammatorie che si accumulano in seguito a un danno muscolare».
Nonostante richieda ulteriori studi, prima di poter essere applicata all’uomo, 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, e il nostro studio identifica un nuovo meccanismo in grado di controllare questo equilibrio – conclude Minchiotti –. In futuro, riuscire a controllare l’espressione e la localizzazione della proteina Cripto nelle cellule staminali muscolari delle persone anziane potrebbe migliorare l’efficienza della rigenerazione muscolare».
Andrea Peren
Giornalista Tabloid di Ortopedia
