I nostri corpi sono così complicati che anche i sistemi più vitali e ben studiati continuano a riservare sorprese. Il sangue, ad esempio, potrebbe avere non solo uno, ma due tipi di origine cellulare all’interno dei corpi dei mammiferi in formazione, come ha appena rivelato uno studio sui topi.
“Storicamente, abbiamo creduto che la maggior parte del nostro sangue provenga da un numero molto piccolo di cellule che alla fine diventano cellule staminali del sangue, note anche come cellule staminali ematopoietiche“, spiega il biologo cellulare dell’Università di Harvard Fernando Camargo, uno dei ricercatori dello studio sui topi .
“Siamo stati sorpresi di trovare un altro gruppo di cellule progenitrici che non provengono da cellule staminali. Producono la maggior parte del sangue nella vita fetale fino alla giovane età adulta, per poi iniziare gradualmente a diminuire“. Queste cellule sono conosciute come progenitori multipotenti embrionali (eMPP).
Le cellule staminali ematopoietiche si formano all’inizio dello sviluppo dalle cellule che rivestono le arterie. In precedenza si pensava che gli eMPP si separassero dalle cellule staminali ematopoietiche ad un certo punto all’inizio del loro sviluppo.
Utilizzando una strategia genetica di codici a barre recentemente sviluppata, lo scienziato biomedico dell’Università di Harvard Sachin Patel e colleghi sono stati in grado di tracciare le cellule in divisione per vedere che le cellule staminali ematopoietiche e gli eMPP sono emersi dallo stesso rivestimento.
Per fare ciò, i ricercatori hanno inserito frammenti di sequenze di DNA facili da rilevare in un punto all’interno del genoma della cellula del topo che sarebbe stato trasmesso a tutti i loro discendenti cellulari.
Ciò ha permesso loro di tracciare le origini di tutte le loro cellule bersaglio, rivelando le eMPP divise in cellule responsabili della maggior parte delle cellule linfoidi (un certo tipo di globuli bianchi) nei topi in via di sviluppo. Queste cellule eMPP sembrano essere le madri di molti globuli immunitari, compresi i globuli bianchi (cellule B e T).
Sebbene le cellule staminali ematopoietiche possano produrre queste cellule immunitarie (come si vede nel modello seguente), lo fanno in modo molto più limitato. Tendono a produrre più cellule che portano a parti megacariocitiche del sangue, cellule che costituiscono i componenti necessari per la coagulazione del sangue.
L’albero genealogico dei globuli ha bisogno di un nuovo ramo ancestrale. (A. Rad & M. Häggström/CC-BY-SA 3.0)
“Stiamo cercando di comprendere le conseguenze delle mutazioni che portano alla leucemia osservando i loro effetti sia nelle cellule staminali del sangue che nelle eMPP nei topi“, afferma Camargo. “Vogliamo vedere se le leucemie che derivano da queste diverse cellule di origine sono diverse: simil-linfoide o simil-mieloide“.
Inoltre, il contributo degli eMPP all’afflusso di sangue sembra diminuire nel tempo, il che potrebbe spiegare il mistero di lunga data del motivo per cui il nostro sistema immunitario si indebolisce con l’età.
Patel e il team hanno anche testato come questa nuova conoscenza potrebbe migliorare i trapianti di midollo osseo, scoprendo che i trapianti di eMPP non sono durati molto bene nei topi. “Se potessimo aggiungere alcuni geni per ottenere eMPP da innestare a lungo termine, potrebbero potenzialmente essere una fonte migliore per un trapianto di midollo osseo“, spiega Camargo.
“Sono più comuni nei donatori di midollo più giovani rispetto alle cellule staminali del sangue e sono predisposti a produrre cellule linfoidi, il che potrebbe portare a una migliore ricostituzione del sistema immunitario e a un minor numero di complicazioni dell’infezione dopo l’innesto“. Naturalmente, tutto ciò si applicherà solo se i risultati sono gli stessi negli esseri umani. I percorsi di sviluppo non sono sempre validi tra le diverse specie di mammiferi.
Il team sta ora studiando queste madri di cellule del sangue negli esseri umani e spera che le loro scoperte portino a nuovi trattamenti per rafforzare il sistema immunitario che invecchia.
Questa ricerca è stata pubblicata su Nature.
