La scoperta potrebbe aprire la strada allo sviluppo di farmaci nuovi e più efficaci per lesioni o varie malattie, comprese condizioni legate alla salute riproduttiva come la sindrome di Asherman, una condizione ginecologica in cui l'utero si cicatrizza e diventa fibrotico.

In passato gli scienziati credevano che le cellule staminali fungessero da cellule di riserva in grado di riparare i tessuti differenziandosi in nuove cellule che ripopolavano il sito della lesione. Ora hanno appreso che è raro che le cellule staminali sostituiscano completamente il tessuto danneggiato. Ma ancora non comprendono appieno come le cellule riescano ad aiutare le aree danneggiate a rigenerarsi.

Nell’utero, le cellule staminali svolgono diversi ruoli, tra cui aiutarlo ad espandersi durante la gravidanza e a rigenerarsi e ripararsi dopo il parto. Questo nuovo studio ha identificato diversi microRNA (miRNA) secreti dalle cellule staminali che hanno contribuito a guidare la crescita e la proliferazione delle cellule nel tessuto uterino. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati in Stem Cell Research &Therapy il 1 maggio.

"Abbiamo scoperto le molecole prodotte dalle cellule staminali per aiutare a guarire e riparare i tessuti e speriamo che la comprensione di ciò possa essere potenzialmente utile come farmaco in futuro", afferma Hugh Taylor, MD, presidente e Anita O'Keeffe, giovane professoressa di ostetricia. , Ginecologia e scienze della riproduzione presso la Yale School of Medicine e ricercatore principale dello studio.

Le cellule staminali secernono miRNA che supportano la proliferazione cellulare

Gli esosomi sono vescicole extracellulari che contengono varie molecole bioattive e consentono alle cellule di comunicare tra loro. Nel loro nuovo studio, il team di Taylor ha isolato gli esosomi secreti dalle cellule staminali dal midollo osseo umano. Hanno poi utilizzato il sequenziamento dell’RNA per caratterizzare tutti i miRNA contenuti nelle vescicole e hanno identificato quelli più abbondanti. Quindi i ricercatori hanno preso i miRNA più importanti e li hanno introdotti nel tessuto uterino umano.

Il team ha scoperto che i miRNA aumentavano significativamente la crescita e la proliferazione delle cellule uterine. Hanno inoltre studiato il loro effetto sulla decidualizzazione delle cellule nell'endometrio. (La decidualizzazione è il processo di differenziazione a cui sono sottoposte le cellule uterine che prepara l'utero a supportare un embrione.) Lo studio ha dimostrato che i miRNA bloccavano la decidualizzazione.

"In un utero, una volta che una cellula si è differenziata per sostenere la gravidanza, non può più ripararsi e rigenerarsi. È permanentemente bloccata in quello stato e spesso viene eliminata durante le mestruazioni successive", afferma Taylor. "Bloccando questo processo, si consente alle cellule di concentrarsi sulla proliferazione e si attivano questi processi riparativi."

Trasformare i miRNA in farmaci per la riparazione dei tessuti

Lo studio offre informazioni su come le cellule staminali promuovono i processi riparativi senza sostituire il tessuto stesso. Taylor spera che, man mano che i ricercatori acquisiscono una maggiore comprensione del funzionamento dei miRNA, un giorno questi potrebbero essere utilizzati come farmaci per riparare vari tessuti danneggiati.

La sindrome di Asherman, ad esempio, si verifica in genere dopo la gravidanza, quando la fornitura di cellule staminali potrebbe non essere adeguata per aiutare l'organo a guarire correttamente, il che può ostacolare la fertilità futura.

"L'idea è che questi miRNA potrebbero essere utilizzati come farmaci molto più facilmente disponibili e pratici", afferma Taylor. "Potremmo potenzialmente fornirli per aiutare a preparare l'utero alla finestra critica quando è danneggiato e potrebbe essere vulnerabile."

La scoperta potrebbe avere un significato anche oltre l’utero. Nella futura ricerca sulle cellule staminali, il team di Taylor intende studiare come i miRNA rispondono ad altri tipi di lesioni traumatiche dei tessuti in modelli animali.

"Abbiamo studiato l'utero, ma le implicazioni vanno oltre la riproduzione e includono potenzialmente molte altre condizioni in cui le cellule staminali sono coinvolte nella riparazione e nella rigenerazione, che si tratti di lesioni dovute a traumi o malattie degenerative", afferma Taylor.