Gli scienziati del laboratorio USC Stem Cell di Francesca Mariani hanno recentemente condiviso una ricetta per le costolette, e non richiede nemmeno salsa barbecue.

In una nuova pubblicazione sulla rivista eLife , primi autori Jennifer Fogel da USC, Daniel Lakeland di Lakeland Applied Sciences e colleghi esaminano lo sviluppo della gabbia toracica dei vertebrati, che sostiene il corpo, protegge gli organi interni e consente la vita sulla terraferma.

Nello studio, gli autori descrivono un semplice strumento di calcolo che modella le scelte che le cellule fanno mentre la gabbia toracica si sviluppa nell'embrione di topo precoce. Alcune cellule scelgono di diventare la sezione ossea di ogni costola che si collega alla colonna vertebrale, mentre altre cellule scelgono di formare la sezione cartilaginea di ciascuna costola che si unisce allo sterno. La comprensione di questo processo ha richiesto al team di integrare gli effetti della crescita cellulare, morte cellulare, e la comunicazione cellulare nel loro strumento di calcolo per ottenere informazioni su come si forma lo scheletro.

Utilizzando il modello, gli scienziati propongono che i diversi livelli di una proteina secreta chiamata Hedgehog (Hh) siano importanti affinché le cellule prendano la decisione di formare ossa o cartilagine. Alti livelli di Hh spingono le cellule a produrre il componente osseo. Man mano che Hh si allontana dalla sua fonte sulla linea mediana della schiena, le concentrazioni di Hh diminuiscono. Concentrazioni più basse spingono le cellule a produrre il componente cartilagineo più distante di ciascuna costola.

La decisione di ciascuna cellula di contribuire alla componente ossea o cartilaginea è probabilmente bloccata all'inizio quando l'embrione è molto piccolo, e mantenuto mentre l'embrione cresce in modo esponenziale.

"Il nostro studio suggerisce che, indipendentemente dal fatto che un embrione dia origine a un grande elefante o a un piccolo topo, che lo scheletro della costola si è già organizzato mentre l'embrione è più piccolo di un chicco di riso, " ha spiegato Mariani, assistente professore di biologia delle cellule staminali e medicina rigenerativa e ricercatore principale presso l'Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research presso la USC. "Inoltre, l'approccio di modellazione che abbiamo sviluppato può essere utilizzato per comprendere le sfide della costruzione di nuovi tessuti negli adulti dopo un infortunio".