Individuata la proteina chiave coinvolta nella rigenerazione dei muscoli

Lo studio

Individuata la proteina chiave coinvolta nella rigenerazione dei muscoli

di redazione

Si chiama CRIPTO la piccola proteina chiave che porta le cellule staminali adulte presenti nelle fibre muscolari a differenziarsi permettendo così al tessuto danneggiato di rigenerarsi o di autorinnovarsi. L’hanno scoperta i ricercatori dell’Istituto di genetica e biofisica “A. Buzzati-Traverso” del Consiglio nazionale delle ricerche di Napoli, 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. 

 Lo studio, pubblicato sulla rivista Developmental Cell, aggiunge un importante tassello alla comprensione dei processi di rigenerazione muscolare che sono particolarmente compromessi durante l’invecchiamento o in presenza di patologie degenerative, come la distrofia di Duchenne. La ricerca si focalizza sul ruolo delle cosiddette “cellule satellite”, cioè cellule staminali adulte posizionate sulla superficie esterna delle fibre muscolari che svolgono un ruolo chiave nel mantenimento dell'integrità muscolare. Gli scienziati hanno dimostrato che il processo in base al quale le cellule satellite attivate scelgono se procedere “in avanti” verso il differenziamento in cellule muscolari o “tornare indietro” e ripopolare la riserva di cellule staminali quiescenti 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. 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  - o CRIPTO negative- ritornano allo stato quiescente e ripopolano la “riserva” di cellule satellite. Quantità diverse di CRIPTO sulla superficie delle cellule creano una micro-eterogeneità, cioè una sorta di 'mappa' che cambia rapidamente sulla loro superficie», spiega Gabriella Minchiotti (Cnr-Igb), coordinatrice dello studio. 

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 o rivestendo la superficie con la proteina che è immagazzinata internamente alla cellula. Questa plasticità consente alle cellule satellite di adattarsi rapidamente ai cambiamenti dell’ambiente circostante che avvengono durante la rigenerazione muscolare. Infatti, CRIPTO agisce sulla superficie cellulare come “sensore” molecolare che “legge” le variazioni dell’ambiente, inclusa la presenza di molecole infiammatorie che si accumulano in seguito ad un danno muscolare», evidenzia Ombretta Guardiola (Cnr-Igb) autrice principale del lavoro.

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. 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», conclude Minchiotti. 

 

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