• cellule staminali
• distrofie muscolari
• fattori di crescita
• espansione cellulare

Riassunto

Il muscolo scheletrico è un tessuto stabile costituito da fibre muscolari postmitotiche multinucleate, caratterizzate da una capacità adattativa in risposta a stimoli fisiologici quali la crescita, l’attività fisica e a riparo e rigenerazione in seguito a danno tissutale. Questa abilità è dovuta alla presenza di un pool di cellule satellite che agiscono come progenitori muscolari. Per diversi anni si è pensato che le cellule satellite fossero l'unica popolazione di progenitori muscolari capaci di autorinnovarsi e di generare cellule miogeniche che potessero rigenerare il muscolo in vivo. La scoperta di una popolazione di cellule staminali con potenzialità miogeniche capaci di migrare attraverso la circolazione e di rigenerare il tessuto muscolare ha suscitato grande interesse nella ricerca di una terapia per le patologie neuromuscolari, in particolare per le distrofie muscolari. In questi anni il lavoro del gruppo di ricerca diretto dal dottor Y. Torrente si è concentrato sulla caratterizzazione delle potenzialità miogeniche di diverse popolazioni cellulari isolate da tessuto muscolare e da sangue periferico umano; in particolare ha focalizzato l’attenzione sulla frazione cellulare esprimente l’antigene di membrana CD133, marcatore tipicamente espresso dalle cellule staminali ematopoietiche e/o da progenitori endoteliali. Cellule CD133+ isolate dal sangue e dal muscolo sono capaci di differenziare in senso muscolare ed endoteliale in seguito a trapianto intra-arteria ed intra-muscolo nel topo scid/mdx, un modello animale di distrofia muscolare di Duchenne. Una possibile limitazione nell’utilizzo di cellule CD133+ per un’applicazione terapeutica è il numero relativamente basso di cellule che si può isolare da una biopsia muscolare o da un prelievo di sangue periferico. In tal senso, per consentire l’utilizzo di queste cellule in studi clinici mirati ad una terapia sistemica, le cellule devono essere espanse in vitro mantenendone le caratteristiche di staminalità. In questo lavoro si sono isolate cellule staminali CD133+ da tessuto muscolare bioptico di individui sani utilizzando la metodica di separazione cellulare su base immunomagnetica, si è caratterizzato il fenotipo di questa popolazione cellulare tramite analisi citofluorimetrica e si è testata la sua capacità proliferativa coltivandola per un lungo periodo di tempo in un terreno specifico, arricchito con diversi fattori di crescita. Durante la prolungata espansione in vitro è stata valutata la vitalità cellulare e durante le diverse fasi della coltura si è verificato il mantenimento delle potenzialità differenziative delle cellule CD133+ stimolandole con diversi terreni liquidi e semisolidi, selettivi per il differenziamento muscolare e/o endoteliale. Inoltre si è voluto esaminare la capacità clonogenica della popolazione muscolare CD133+, caratteristica questa tipica di una popolazione di cellule staminali. I dati ottenuti in questi esperimenti dimostrano la capacità clonogenica di questa popolazione di cellule staminali muscolari e la capacità di differenziare in senso muscolare ed endoteliale con diversa efficienza. Le possibili applicazioni di questa ricerca necessitano di ulteriori approfondimenti specialmente in modelli animali di distrofia muscolare ma sono di sicuro interesse per una futura applicazione clinica nelle malattie muscolari.