Un marker di superficie HSC svolge un ruolo chiave nell’ontogenesi dell’ematopoiesi

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Un gruppo di ricercatori dell’Università di Osaka ha rivelato che ESAM (molecola di adesione selettiva delle cellule endoteliali), un marcatore di superficie per cellule staminali ematopoietiche (HSC) e cellule endoteliali vascolari (EC), svolge un ruolo importante nell’ontogenesi dell’ematopoiesi nei topi, in particolare nello sviluppo di eritropoiesi di tipo adulto.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Stem Cell Reports.

Nell’ematopoiesi, un processo essenziale per la crescita e il mantenimento della vita dei mammiferi, le HSC danno origine ad altre cellule del sangue per l’intera vita dell’organismo. Gli emangioblasti, le cellule precursori multipotenti, si differenziano in cellule endoteliali ematopoietiche e vascolari. Il microambiente nel midollo osseo fornisce segnali che regolano e supportano la produzione di cellule del sangue necessarie per mantenere l’omeostasi delle HSC.

Le funzioni di vari tipi di marker di superficie HSC noti, in particolare il ruolo delle cellule ematopoietiche nell’ontogenesi e nella proliferazione, non erano ben comprese. Nel 2016, questo gruppo ha identificato ESAM come marker di superficie HSC, rivelando che ESAM ha marcato le cellule staminali ematopoietiche nell’uomo e nei topi. Nello stesso anno, questo gruppo ha anche chiarito che i topi con deficit di ESAM trattati con un farmaco antitumorale sono morti prima del recupero ematopoietico. (Normalmente, i globuli rossi e bianchi diminuiscono temporaneamente dopo la somministrazione del farmaco antitumorale e si riprendono in seguito.) Erano consapevoli che ESAM aveva una funzione importante, ma non riusciva a identificare il ruolo dell’ESAM durante la vita del feto.

In questo studio, il gruppo ha scoperto che la capacità di sintesi dell’emoglobina di tipo adulto dei fegati fetali  era inferiore a quella dei topi di tipo selvaggio e che l’espressione dei geni correlati all’emoglobina di tipo adulto è notevolmente diminuita nelle HSC ESAM-null. Da questi risultati, i ricercatori hanno chiarito che ESAM ha svolto un ruolo importante nello sviluppo dell’ematopoiesi definitiva, in particolare dell’eritropoiesi di tipo adulto.

Nelle cellule staminali ematopoietiche coltivate in co-coltura con una linea cellulare stromale murina, le HSC ESAM-null hanno mostrato un’interruzione funzionale della differenziazione in cellule ematiche di tipo adulto. Nei feti di topi knockout ESAM in cui ESAM era carente in particolare nelle HSC o EC, la capacità di supporto dell’ematopoiesi era compromessa anche nelle EC derivate da topi privi di  ESAM. Questi risultati mostrano che ESAM espresso su EC e HSC contribuiscono all’ematopoiesi di tipo adulto. Cioè, sia ESAM espresso su HSC che ESAM espresso su EC svolgono un ruolo importante nello sviluppo dell’ematopoiesi definitiva.

L’autore principale UEDA Tomoaki afferma: “Le proprietà delle HSC e dei meccanismi di emopoiesi non sono ben comprese perché è difficile studiare l’ematopoiesi, specialmente nella vita fetale umana. Vorremmo continuare la nostra ricerca in modo che i nostri risultati chiariscano i meccanismi dell’ematopoiesi e portino all’identificazione della causa dei disturbi congeniti del sistema ematopoietico, in particolare la causa dell’anemia genetica e allo sviluppo di metodi di trattamento “.

Fonte, Stem Cell Reports