Lesioni dello stomaco-immagine: fonte: Pixabay/CC0 Dominio pubblico
I ricercatori del Baylor College of Medicine e delle istituzioni collaboratrici hanno esaminato più da vicino il meccanismo di autoriparazione del tessuto gastrointestinale. Nei loro studi, pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, hanno individuato i principali attori e le loro interconnessioni nel processo di riparazione, ipotizzando che questi meccanismi possano contribuire anche alla riparazione di altri tipi di tessuto.
“Nel presente studio, ci siamo concentrati sul processo di riparazione seguito dalle cellule dello stomaco del topo chiamate cellule principali, specializzate nella secrezione di enzimi digestivi”, ha affermato l’autore corrispondente, il Dottor Jason Mills, Professore di medicina, gastroenterologia ed epatologia presso la Baylor University, titolare della cattedra Herman Brown.
“Quando un tessuto viene danneggiato, le cellule principali ritornano a uno stato rigenerativo: riacquisiscono le proprietà delle cellule staminali che consentono loro di riprodursi e rigenerare le aree danneggiate attraverso un processo chiamato paligenosi”.
Le cellule principali si trasformano in cellule riparative attraverso tre fasi. Innanzitutto, le cellule principali riciclano o autodigeriscono molti dei loro componenti cellulari. “Le cellule cercano di ridursi di dimensioni, liberando spazio e rimuovendo le strutture preesistenti”, ha affermato Mills.
La seconda fase prevede cambiamenti nell’espressione genica, con l’attivazione di geni che permettono alle cellule di assumere caratteristiche più simili a quelle delle cellule riparative. La terza e ultima fase è la proliferazione cellulare, durante la quale le cellule si dividono per rigenerare il tessuto danneggiato.
“Volevamo capire cosa innesca e controlla queste fasi“, ha affermato il primo autore, il Dottor Yongji Zeng, ricercatore post-dottorato in medicina e gastroenterologia presso la Baylor University.
“Abbiamo scoperto che quando le cellule principali danneggiate attraversano la prima fase di massiccia autodigestione dei loro componenti cellulari, un enzima chiamato STK38 viene distrutto. Normalmente, STK38 agisce come un freno su un’altra proteina chiamata YAP1, rendendola inattiva. Ma in assenza di STK38, YAP1 viene attivata, continuando il suo ruolo di indurre l’espressione dei geni che mediano il ritorno delle cellule principali a uno stato di cellula staminale (fase due) e quindi la proliferazione (fase tre)“.
“Sebbene gli esperimenti principali siano stati condotti sulle cellule principali dello stomaco, abbiamo osservato che anche le lesioni ad altri tessuti, come le cellule acinari pancreatiche (che si rigenerano dopo la pancreatite) e i tessuti gastrici umani che mostrano alterazioni precoci correlate al cancro, innescano la distruzione di STK38 tramite autodigestione e la conseguente attivazione di YAP1“, ha affermato Mill
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“Questo suggerisce che il passaggio STK38–YAP1 potrebbe essere un meccanismo generale che permette alle cellule mature di riacquistare proprietà rigenerative, non solo nello stomaco, ma in molti organi. Una migliore comprensione della paligenosi può portare a strategie più efficaci per la rigenerazione dei tessuti e potenzialmente per la lotta contro il cancro“.
Gli autori Yang-Zhe Huang, Raymond Ho e Steven J. Bark sono affiliati al Baylor College of Medicine. Qing Kay Li lavora presso le Johns Hopkins Medical Institutions e Spencer G. Willet presso la Washington University School of Medicine.