Cellule di cuore e polmoni e la loro comune origine

 

 

 

Evoluti come adattamento alla vita terrestre, i polmoni mostrano una strettissima integrazione con il sistema dei vasi cardiaci. La perfetta coordinazione nel loro sviluppo è infatti dovuta alla comune discendenza da un piccolo gruppo di particolari cellule pluripotenti. La scoperta può chiarire l’origine di malattie come l’ipertensione polmonare che interessano entrambi gli organi.

Un particolare gruppo di cellule staminali cardiache ha un ruolo essenziale per il corretto sviluppo del sistema cardiopolmonare. A identificare questa piccola popolazione di cellule pluripotenti del mesoderma è stato un gruppo di ricercatori dell’Università della Pennsylvania, che firma un articolo pubblicato su “Nature”.

Nella maggior parte degli animali terrestri il cuore e i polmoni – il cui sviluppo è un adattamento evolutivo alla vita terrestre abbastanza recente – sono legati fra loro più di ogni altra coppia di organi. In effetti è noto che durante lo sviluppo embrionale, le cellule progenitrici del tessuto polmonare emergono dalle cellule cardiache progenitrici per portare a uno sviluppo parallelo della circolazione cardiopolmonare. Tuttavia, poco si sa sulla biologia molecolare che guida questo processo di sviluppo simultaneo.

 

Sfruttando come modello animale il topo, la cui anatomia cardiopolmonare è molto simile a quella dell’essere umano, i ricercatori hanno scoperto una popolazione di cellule pluripotenti, le CPP (cardiopulmonary mesoderm progenitor), che si distinguono dalle altre cellule embrionali per l’espressione di una particolare molecola di segnalazione chiamata Wnt2. La Wnt2 viene espressa precocemente nell’embrione unicamente nel tessuto di confine fra l’abbozzo iniziale del cuore e la parte anteriore dell’intestino primitivo, là dove successivamente si sviluppa il polmone.
Lo sviluppo delle CPP è a sua volta regolato dall’espressione di un’altra ben nota proteina, la hedgehog, prodotta dall’intestino primitivo anteriore, che concorre alla differenziazione delle CPP nella componente muscolare liscia del sistema vascolare polmonare.

Lo studio ha inoltre dimostrato che le diverse linee cellulari all’interno del polmone sono correlate: muscolo liscio vascolare e muscolo liscio delle vie aeree, per esempio, condividono una cellula progenitrice polmonare comun

Ricostruito interno orecchio con staminali in speciale coltura tridimensionale.

Ideata una nuova tecnica che trasforma le staminali embrionali in cellule specifiche dell’orecchio interno, grazie a una speciale coltura tridimensionale. Il lavoro, descritto su ‘Nature’ dal team di Eri Hashino dell’Indiana University (Usa), ha generato nuovo epitelio sensorio dell’orecchio interno: cellule specializzate che rilevano i movimenti della testa, ma anche gravita’ e suono. Il tutto a partire da staminali embrionali di topo. La procedura, spiegano i ricercatori, potrebbe essere usata per far luce sull’origine dei disturbi dell’orecchio interno e per sviluppare terapie cellulari mirate a trattare sordita’ e problemi di equilibrio. La differenziazione delle cellule ‘bambine’ mima il normale sviluppo delle cellule dell’orecchio e prevede la replicazione di specifici segnali che controllano questo processo negli organismi viventi. Non solo.

Le  cellule in coltura, assicurano gli studiosi, mostrano le stesse proprieta’ funzionali delle cellule sensorie originali, e creano connessioni con i neuroni sensori derivati sempre da staminali embrionali. Secondo i ricercatori il nuovo metodo potra’ essere usato anche per la ricerca farmaceutica e gli esperimenti di terapia cellulare.

Sclerosi multipla: se scarseggia il gene predittore.

dentificato un meccanismo genetico che potrebbe essere la causa per cui alcuni pazienti affetti da sclerosi multipla entrano con maggiore rapidita’ rispetto ad altri nelle fasi piu’ debilitanti della malattia.
La scoperta potrebbe portare allo sviluppo di un test per aiutare i medici a creare trattamenti su misura per le persone ammalate di sclerosi. Un team di ricercatori coordinati da Sergio Baranzini dell’Universita’ della California ha scoperto che l’assenza del gene Tob1 nelle cellule T CD4+, tipologia di cellule immunitarie, e’ una caratteristica cruciale nell’insorgenza precoce dei sintomi gravi della patologia. La creazione di un test per il rilevamento del gene potrebbe permettere di predire il decorso della sclerosi multipla nei singoli pazienti.

Lo studio e’ stato pubblicato sul Journal of Experimental Medicine. Dagli esperimenti e’ emerso che i topi carenti del gene Tob1 affetti da sclerosi multipla sviluppano con estrema rapidita’ la forma piu’ debilitante e aggressiva della malattia.

Melanoma: cellule immunitarie modificate per contrastarlo.

Un gruppo di ricercatori della Duke University e’ riuscito a modificare geneticamente alcune cellule del sistema immunitario in modo da far loro riconoscere e eliminare le cellule cancerose del melanoma. Lo studio e’ stato pubblicato sulla rivista Journal of Clinical Investigation. Le cellule dell’organismo che sono sotto stress o danneggiate presentano sulla propria superficie dei frammenti di proteine chiamati immunoproteasomi: questi sono individuati dalla cellule dentritiche che poi provvedono a distruggere la cellula danneggiata. Gli immuoproteasomi non sono pero’ prodotti dalle cellule della maggior parte dei cancri, incluso il melanoma e quindi i tumori sono al riparo dal sistema immunitario. Gli scienziati hanno allora ingegnerizzato le cellule dendritiche in modo da riconoscere gli antigeni cancerosi associati alle cellule del melanoma e poi li hanno iniettati in alcuni pazienti.

Cellule staminali: metodo per purificarle e renderle sicure.

Le popolazioni di cellule derivate da cellule staminali possono essere purificate evitando la contaminazione di cellule ancora indifferenziate potenzialmente responsabili dell’insorgenza di tumori. E’ quanto afferma un nuovo studio che ha individuato una caratteristica unica delle cellule indifferenziate: una proteina di superficie, denominata claudina-6, che ne permette il riconoscimento e la distruzione.

Una “procedura di pulizia” in grado di aumentare la sicurezza delle terapie a base di cellule staminali è stata scoperta da un gruppo di ricerca del Silberman Institute of Life Sciences della Hebrew University a Gerusalemme, in Israele.

Come si legge nell’articolo di resoconto apparso sulla rivista “Nature Communications” a firma di Uri Ben-David, Neta Nudel e Nissim Benvenisty la nuova metodica sfrutta una proteina della superficie cellulare espressa esclusivamente dalle cellule staminali per eliminare le cellule indifferenziate dalle popolazione di cellule miste.

 

Le cellule staminali sono in grado di differenziarsi in tutti i tipi di cellule dell’organismo e sono studiate per questo motivo con l’obiettivo di mettere a punto terapie “rigenerative” per molte patologie. Tuttavia, finora le sperimentazioni in questo campo hanno incontrato serie difficoltà. Una delle più evidenti è dovuta al fatto che le popolazioni di cellule create per conversione di cellule staminali spesso contengono anche piccole quantità di cellule indifferenziate, che possono dare il via allo sviluppo di tumori, in particolare di teratomi (tumori che si sviluppano dal tessuto embrionale e che possono essere maligni, benigni o borderline). Per questo motivo è assolutamente cruciale eliminare ogni residuo di staminali pluripotenti dalle popolazioni di cellule utilizzate a scopo terapeutico.

Aspirina: previene in qualche forma il cancro perché blocca aberrazioni genetiche

L’aspirina puo’ abbassare il rischio di alcuni tumori limitando l’accumulo di Dna anormale nelle cellule. Lo afferma uno studio pubblicato dalla rivista ‘Plos Genetics’ dell’universita’ di San Francisco, che ha verificato il fenomeno nell’esofago di Barrett, una condizione che puo’ portare al tumore. I ricercatori hanno studiato i campioni prelevati da biopsie di 13 pazienti, seguiti da sei a 19 anni. I soggetti, spiega l’articolo, prendevano aspirina da molti anni, o avevano iniziato a prenderla e poi interrotto il trattamento. “Le biopsie in cui i pazienti stavanp prendendo il farmaco – spiegano gli autori – avevano un accumulo di nuove mutazioni del Dna dieci volte inferiore di quelle ottenute negli anni in cui avevano interrotto la terapia”. Il fenomeno secondo gli esperti potrebbe riguardare anche altri tumori, e il prossimo che verra’ studiato sara’ quello ai polmoni.

Il “disturbo della massaia” curato con staminali prelevate dal caccino: nuova ricerca.

E’ anche detto il ‘disturbo delle massaie’ perche’ colpisce, secondo le stime degli esperti, circa un’italiana su 3, soprattutto le casalinghe e le lavoratrici manuali: e’ la ‘spalla dolorante’, a seguito dell’usura o lesione dei tendini causate principalmente dalla ripetitivita’ dei movimenti e dal frequente sollevamento di pesi a carico di braccio e spalla. Oggi, grazie alle cellule staminali prelevate dal bacino, si puo’ pero’ ‘riparare’ la spalla compromessa, evitando tecniche piu’ invasive o le protesi.A fare il punto su questa tecnica medica all’avanguardia, gli ortopedici riuniti a Roma all’Ospedale San Camillo-Forlanini in occasione del convegno ‘Artroscopia e medicina rigenerativa: nuove prospettive’. Un’italiana su tre dai 40 ai 65 anni e’ dunque affetta da dolore alla spalla: il 60% di queste donne, avvertono gli ortopedici, trascura il disturbo, che si aggrava piu’ o meno velocemente determinando un serio danno all’area della spalla denominata cuffia dei rotatori. Per questo tipo di lesioni ad uno o piu’ dei quattro tendini della cuffia dei rotatori, oggi la medicina rigenerativa sta pero’ facendo moltissimo. Cosi’, grazie al concentrato midollare prelevato dalle ossa del bacino del paziente, si puo’ rigenerare uno dei tendini rotti. Una frontiera, quella della medicina rigenerativa, che sta dando risultati sorprendenti anche nei casi di danni alla cartilagine del ginocchio, disturbo che colpisce moltissimi sportivi.

 

La proteina che alimenta il cancro, che non ha bisogno di ossigeno.

Trap1 riesce a far sopravvivere le cellule tumorali anche senza respirare
La capacità delle cellule tumorali di sopravvivere anche in assenza di ossigeno dipende da Trap1, una proteina la cui espressione aumenta in molti tipi di tumore. Il suo ruolo cruciale, che la rende un nuovo promettente bersaglio per le terapie anticancro, è stato scoperto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Padova guidato da Andrea Rasola e Paolo Bernardi, che hanno pubblicato i risultati delle loro ricerche sulla rivista Cell Metabolism.

Trap1 lega ed inibisce la succinato deidrogenasi, una proteina dei mitocondri – le centrali energetiche delle cellule – indispensabile per produrre energia utilizzando l’ossigeno. Questa interazione riduce la respirazione cellulare e stabilizza la proteina Hif1α, la cui attività è richiesta per la crescita dei tumori. Tutto ciò contribuisce al cosiddetto effetto Warburg, un fenomeno che, spiegano Rasola e Bernardi, “rende le cellule tumorali capaci di sintetizzarsi da sole molti dei componenti necessari per la loro proliferazione, che diventa possibile anche in un ambiente estremamente povero di ossigeno”.

Cellule staminali pluripotenti nel grasso prelevato con interventi di liposuzione.

Dal grasso prelevato con gli interventi di liposuzione a cellule staminali jolly, potenzialmente in grado di trasformarsi in ogni tessuto del corpo, e ‘highlander’: capaci cioe’ di sopravvivere in condizioni di stress che ucciderebbero qualunque altra cellula, tranne una cellula tumorale. La scoperta di una nuova popolazione di staminali pluripotenti e super resistenti, chiamate Muse-At (Multi-lineage stress-enduring), e’ stata annunciata da un gruppo di scienziati americani dell’universita’ della California di Los Angeles-Ucla, autori di uno studio pubblicato su ‘Plos One’. Una scoperta avvenuta per caso, spiega Gregorio Chazenbalk, ricercatore associato alla Ucla Obstetrics and Gynecology. Un campione di materiale sperimentale aveva subito dei danni in laboratorio e tutte le cellule staminali al suo interno erano morte, eccetto le Muse-At. Analizzandole, gli scienziati hanno osservato che non solo queste cellule resistevano allo stress, ma era lo stress stesso ad attivarle. Queste nuove staminali, inoltre, presentavano molti dei marker caratteristici delle staminali embrionali ed erano in grado di differenziarsi in muscolo, osso, grasso, o ancora in cellule nervose, del cuore o del fegato. L’esame delle caratteristiche genetiche di queste cellule hanno confermato le loro funzioni, nonche’ la capacita’ di rigenerare tessuto una volta ‘risvegliate’ e trapiantate.
“Questa popolazione di cellule resta ‘dormiente’ nel tessuto grasso – dice Chazenbalk – fino a che non viene esposta a condizioni particolarmente dure. Queste cellule riescono a sopravvivere in situazioni in cui, normalmente, soltanto le cellule tumorali possono resistere.

Staminali contro ictus: ambiziosa terapia.

Cinque vittime di ictus hanno mostrato piccoli segni di ripresa a seguito di una terapia pioneristica a base di cellule staminali. Questi i risultati preliminari di una sperimentazione in corso al Southern General Hospital di Glasgow, descritti da un articolo pubblicato dalla BBC. Il trial si basa sull’iniezione di cellule staminali – create 10 anni fa da un campione di tessuto nervoso prelevato da un feto – nelle parti danneggiate del cervello dei pazienti. La speranza e’ che le staminali stimolino il processo di “rigenerazione” dei tessuti danneggiati.
Frank Mars, 80 anni, e’ uno dei nove pazienti che partecipano alla sperimentazione e che ha visto degli evidenti miglioramenti nell’uso della mano sinistra. “Ora posso afferrare certe cose che non avevo mai preso prima, come il corrimano nei bagni sia con la mano destra che con la sinistra”, ha riferito. “E’ ancora piuttosto debole e difficile da coordinare ha precisato – ma e’ molto meglio di quanto non fosse prima. Mi piacerebbe tornare a suonare il mio pianoforte”. Anche sua moglie Claire ha notato i miglioramenti. “Dopo l’operazione e’ in grado di fare cose che non poteva fare prima, come fare il caffe’, vestirsi e afferrare le cose”.