Gli scienziati dell'UC Santa Cruz hanno scoperto un processo cellulare nel seno che può aumentare la produzione di latte da parte delle donne incinte, rivelando un potenziale percorso per affrontare la sindrome da insufficienza di lattazione, l'incapacità di una madre che allatta di produrre latte sufficiente a soddisfare i bisogni nutrizionali del suo bambino. /P>
Il nuovo studio, pubblicato il 17 aprile su Nature Communications , in un articolo intitolato "Il danno fisiologico al DNA promuove l'endoreplicazione funzionale delle cellule alveolari delle ghiandole mammarie durante l'allattamento", identifica un enzima che promuove la generazione di più cellule produttrici di latte arrestando la divisione cellulare proprio al momento giusto. Questo enzima, chiamato WEE1, viene attivato dalla cellula come risposta naturale agli effetti dannosi della rapida replicazione del DNA, necessaria durante la gravidanza per costruire una scorta di latte.
Studi precedenti hanno dimostrato che gran parte delle cellule alveolari del seno che producono latte contengono due nuclei all’inizio della lattazione. La presenza di queste cellule è fondamentale per un'efficiente produzione di latte, ma si pensava che il caso dettasse quante di queste cellule binucleate sarebbero state generate.
Questo nuovo studio, tuttavia, ha scoperto che l’enzima WEE1 arresta attivamente la divisione cellulare dopo che il genoma si è replicato, ma prima che la cellula stessa si divida. Questo processo, noto come endoreplicazione, genera cellule che contengono più del normale complemento di DNA, ovvero due copie di ciascun cromosoma. Il risultato è una cellula "poliploide" con due nuclei, ciascuno con il normale complemento di DNA, o anche un singolo nucleo con il doppio del normale complemento. Inoltre, questo può essere ripetuto più volte per generare cellule con ancora più DNA.
La comprensione di questo processo offre nuove possibilità per trattamenti volti ad aumentare la percentuale di cellule alveolari poliploidi e, quindi, ad aumentare la produzione di latte. Il latte materno è "oro liquido", ha affermato Lindsay Hinck, professoressa dell'UC Santa Cruz. "L'allattamento al seno conferisce numerosi benefici per tutta la vita sia alla madre che al bambino, ma oltre il 50% delle donne in tutto il mondo sperimenta un'insufficienza di allattamento."
Hinck è un illustre professore di biologia molecolare, cellulare e dello sviluppo, e gli autori principali dell'articolo che presenta queste nuove scoperte sono Rut Molineuvo e Julien Menendez, rispettivamente ex e attuali borsisti post-dottorato nel laboratorio di Hinck. Insieme alla professoressa di ingegneria biomolecolare Camilla Forsberg dell'UC Santa Cruz, Hinck dirige anche l'Istituto per la biologia delle cellule staminali (IBSC), che promuove la ricerca sulle cellule staminali promuovendo scoperte interdisciplinari in biologia, ingegneria e scienza dell'informazione.
La bassa lattazione non è che una delle ragioni dei problemi di allattamento al seno; altre sfide sono lo stress materno e i problemi di attaccamento del bambino. Ma Hinck sottolinea che i sostituti del latte sono popolari, in parte, perché molte donne hanno difficoltà a soddisfare la raccomandazione dell'American Academy of Pediatrics secondo cui i bambini devono essere allattati esclusivamente al seno per i primi sei mesi.
"La recente carenza di latte artificiale in America sottolinea la dipendenza di molti genitori dai sostituti del latte materno", ha affermato Hinck. "Il nostro studio offre informazioni sul motivo per cui le donne possono sperimentare la capacità differenziale di produrre latte sufficiente durante l'allattamento."
Durante la gravidanza, la divisione cellulare aumenta per generare il gran numero di cellule necessarie per la produzione del latte. Questa rapida divisione cellulare porta a errori di replicazione – danni al DNA – che non vengono corretti. Invece, la cellula interrompe il processo di divisione e passa a un "endociclo" in cui il DNA viene raddoppiato in assenza di divisione cellulare. Fortunatamente, l'endoreplicazione svolge un ruolo regolatore e arresta permanentemente la divisione cellulare, prevenendo così la crescita infinita associata agli stati cancerosi.
"Svelando il percorso di segnalazione di risposta al danno del DNA che regola l'endoreplicazione, abbiamo identificato un approccio non ormonale per aumentare la produzione di latte e potenziali bersagli per un intervento terapeutico che potrebbe in definitiva aiutare le donne che soffrono di insufficienza di lattazione", ha affermato Hinck.
"Riteniamo che la nostra scoperta sia di ampio interesse, soprattutto alla luce dei nuovi appelli della Casa Bianca a investire e promuovere la ricerca e l'innovazione sulla salute delle donne."
Ulteriori informazioni: Rut Molinuevo et al, Il danno fisiologico al DNA promuove l'endoreplicazione funzionale delle cellule alveolari della ghiandola mammaria durante l'allattamento, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47668-9
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dall'Università della California - Santa Cruz
