La proteina che mette il turbo alla rigenerazione dei tessuti

Lo studio

La proteina che mette il turbo alla rigenerazione dei tessuti

Una sola iniezione accelera la riparazione dei tessuti richiamando all’azione le cellule staminali
redazione

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High Mobility Group Box 1 (HMGB1) è una proteina nucleare che viene rilasciata dalle cellule in seguito a uno stress o a un danno ed è una sorta di allarme che richiama le cellule del sistema immunitario nel sito danneggiato.

Un piccolo taglio e in breve tempo l’organismo mette in atto una risposta che chiama in causa innumerevoli attori.

Il più delle volte questa risposta consiste in due fasi che susseguono in maniera quasi automatica: la prima è l’infiammazione, messa in opera dal sistema immunitario e che è fondamentale per pulire il tessuto da agenti patogeni e sostanze tossiche; la seconda è la rigenerazione. 

Ora, ricercatori dell’IRCCS Ospedale San Raffaele di Milano in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano-Bicocca hanno scoperto che in questa chiamata alle armi gioca un ruolo chiave la proteina HMGB1: è lei, per esempio, che attiva la “leva” che interrompe l’infiammazione per dare il via ai processi di rigenerazione. 

Non solo: il team ha scoperto che una versione modificata in laboratorio della proteina HMGB1 (chiamata 3S-HMGB1) in modo da agire solo in chiave rigenerativa accelera drasticamente i processi di ricostruzione del tessuto in topi che presentavano un danno muscolare o epatico.

Lo studio in cui si illustra la scoperta è stato pubblicato sul  Journal of Experimental Medicine.

Una proteina interruttore - High Mobility Group Box 1 (HMGB1) è una proteina nucleare che viene rilasciata dalle cellule in seguito a uno stress o a un danno ed è una sorta di allarme che richiama le cellule del sistema immunitario nel sito danneggiato. La fase di infiammazione che segue al loro arrivo è fondamentale per pulire il tessuto da agenti patogeni e sostanze tossiche. A questa deve però seguire rapidamente una seconda fase, detta di rigenerazione, in cui le cellule staminali ricostituiscono il tessuto. Già nel 2012 il gruppo coordinato da Marco Bianchi, capo dell’Unità di Dinamica della cromatina all’Ospedale San Raffaele, aveva dimostrato che HMGB1, a seconda dello stato in cui si trova, è in grado di influenzare la transizione fondamentale tra le due fasi: quando è in forma ossidata, la proteina promuove l’infiammazione; viceversa la sua forma ridotta (non ossidata) funziona come segnale di richiamo per cellule coinvolte nella riparazione tissutale. 

Il gruppo di ricercatori ha lavorato per creare una versione artificiale della proteina – chiamata 3S-HMGB1 – che non può essere ossidata e ne ha dimostrato in vivo la capacità di promuovere la rigenerazione muscolare ed epatica in modo più efficiente rispetto alla versione originale, senza mai indurre una risposta infiammatoria esacerbata. Con una singola iniezione di 3S-HMGB1 in topi con danno muscolare acuto o danno epatico, si è accelerata la riparazione dei tessuti agendo, rispettivamente, sulle cellule staminali muscolari residenti o sugli epatociti (le cellule del fegato che svolgono la funzione rigenerativa in questo organo).

Nuove opportunità terapeutiche - «I nostri studi dimostrano che la versione non ossidata di HMGB1 svolge un ruolo essenziale nella rigenerazione dei tessuti. La capacità della proteina modificata di accelerare in modo sicuro il processo con una sola somministrazione apre molte opportunità terapeutiche per la medicina rigenerativa, in diversi contesti clinici», ha detto Mario Tirone, primo autore del lavoro e dottorando presso l’Università degli Studi di Milano-Bicocca. 

Ad oggi gli unici approcci terapeutici in fase di studio sono volti a neutralizzare del tutto l’attività della proteina HMGB1, eliminandone in questo modo sia i suoi effetti pro-infiammatori che quelli rigenerativi. «Le nostre ricerche suggeriscono che già oggi l’approccio terapeutico potrebbe essere quello di prevenire l’ossidazione della  proteina in versione naturale piuttosto che la sua totale neutralizzazione», ha affermato Emilie Vénéreau ricercatrice del San Raffaele.

La ricerca è stata resa possibile dal supporto del Ministero della Salute e del Ministero dell’Università e della Ricerca italiani, dell’Associazione Italiana Ricerca sul Cancro, della Commissione Europea, dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca e della Fondazione Cariplo.