Una ricerca internazionale ha identificato una proteina chiave per la rigenerazione del tessuto muscolare danneggiato
Si chiama CRIPTO ed è una piccola proteina che porta le cellule staminali adulte nelle fibre muscolari a differenziarsi e rigenerare il tessuto muscolare danneggiato, o ad autorinnovarsi così da mantenere una riserva pronta per futuri cicli rigenerativi. La segnalazione proviene da 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, che è stata pubblicata sulle pagine di Developmental Cell.
Si tratta di una nuova conoscenza nell’ambito dei processi di rigenerazione muscolare, che sono compromessi in malattie degenerative come la distrofia di Duchenne o durante l’invecchiamento. Racconta la coordinatrice dello studio Gabriella Minchiotti (CNR-IGB): “Comprendere i meccanismi alla base dei processi di rigenerazione dei tessuti in condizioni fisiologiche e nella patologia è di fondamentale importanza. 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 il mantenimento di una ‘riserva’ di cellule staminali pronta per i successivi cicli rigenerativi”.
Il ruolo della proteina CRIPTO
La proteina CRIPTO entra in gioco proprio rispetto a questa doppia possibile strada che hanno le cellule satellite, di differenziarsi in cellule muscolari o rimanere di riserva. “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”, prosegue a spiegare Gabriella Minchiotti. “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”.
Lo studio indica anche che le cellule possono modificare il loro stato rapidamente, cambiandolo in un senso o nell’altro grazie a questa proteina, adattandosi alla situazione, come spiega Ombretta Guardiola (CNR-IGB) autrice principale del lavoro: “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”.
Lo studio porta quindi nuove informazioni sui meccanismi che regolano l’equilibrio fra differenziamento e autorinnovamento delle cellule staminali muscolari, anche se sono necessari ulteriori studi prima di una possibile applicazione di tali scoperte all’uomo.
