• miRNA 21
• miRNA 28
• miRNA 290
• senescenza
• fibroblasti
• microRNA
• MEF

Una cellula metabolicamente attiva ma incapace di rispondere a stimoli mitogenici viene definita senescente. La senescenza può essere indotta da stress fisiologici, da danni al DNA o da over-espressione di oncogeni e si realizza mediante una profonda modificazione sia trascrizionale che traduzionale del network dell'espressione genica.
Recentemente è stato visto che la regolazione post-trascrizionale è un altro importante componente del network dell'espressione genica. Protagonisti di questo controllo sono i microRNA, molecole di RNA a singolo filamento lunghe 22-25 nucleotidi che, appaiandosi con la regione 3’UTR di RNA messaggeri, ne provocano il taglio o ne bloccano la traduzione. I microRNA al pari degli mRNA hanno un profilo trascrizionale specifico per cellula, tessuto o organo che viene definito miRNA signature.
Lo scopo di questa tesi è stato quello di determinare la miRNA signature della cellula senescente e di studiare se e come i microRNA sono coinvolti nella senescenza.
A tal fine, fibroblasti embrionali di topo (MEF) sono stati propagati in coltura e ad ogni passaggio sono stati rilevati la proliferazione cellulare, il ciclo cellulare e l'espressione di alcuni marcatori sia molecolari che cellulari della senescenza. La crescita cellulare ha mostrato una diminuizione progressiva nel corso dei passaggi in coltura fino a raggiungere una fase stazionaria tra il 4° e il 6° passaggio. Questo effetto è accompagnato dall'accumulo di cellule in fase G2, da un incremento significativo di cellule beta-galattosidasi positive e dall'aumentata espressione dei marcatori molecolari della senescenza p19ARF,p21 e PAI-1. Sulla base di questi dati le MEF al passaggio 5 possono essere considerate senescenti.
Sono state quindi rilevate e messe a confronto la miRNA signature di MEF in attiva proliferazione (passaggio 2) con quella di MEF senescenti (passaggio 5). Dall’analisi dei dati è emerso che nelle MEF senescenti il profilo d'espressione dei microRNA è largamente sovrapponibile a quello delle MEF proliferanti fatta eccezione per almeno 9 microRNA. Tre di questi miRNA, il miR-21, il miR-28 e il miR-290, sono stati verificati mediante qPCR e confermati essere sovra-espressi in MEF senescenti.
Il passo successivo è stato quello di verificare se l' espressione di questi microRNA correla con la senescenza. I dati indicano che l'espressione aumenta in funzione dei passaggi ed è in accordo con gli altri parametri di senescenza. Infine, sono stati condotti esperimenti per vedere se i tre microRNA sono causalmente associati alla senescenza. Tutti e tre i miRNA, una volta trasfettati in MEF proliferanti, inducono un aumento significativo del numero di cellule positive al saggio della beta-galattosidasi.
Nel loro insieme, i dati indicano che i microRNA sono coinvolti nella senescenza indotta da stress da coltura e che i microRNA miR-21, miR-28 e miR-290, altamente espressi nelle MEF senescenti, sono capaci di indurre la senescenza in MEF proliferanti. In prospettiva rimane da capire quali geni sono sotto il controllo dei tre microRNA ma la disponibilità di strumenti bioinformatici adeguati diventa fondamentale per una ricerca mirata dei geni target putativi.