Meccanomica e cellule staminali: la risposta delle OPC attraverso il canale meccanosensitivo PIEZO1

Nel presente lavoro di tesi viene esaminato un particolare tipo di cellula staminale, il progenitore degli oligodendrociti (OPC) che risiede in una nicchia staminale che progressivamente si irrigidisce a causa dell'invecchiamento. Le cellule sono in grado di rispondere a stimoli di tipo fisico, oltre a quelli di tipo chimico, sottolineando l'importanza della meccanomica che analizza i segnali puramente strutturali che determinano una risposta intracellulare modificando la trascrizione genica. La ricezione della rigidità microambientale in cui si trovano queste cellule staminali è operata da un canale ionico meccanosensitivo in grado di trasdurre segnali all'interno della cellula utilizzando il calcio come secondo messaggero. Con l'età il segnale meccanico-strutturale che arriva alle cellule è di un progressivo irrigidimento che provoca una diminuzione nei tassi di proliferazione e differenziamento. Con diversi esperimenti che utilizzano OPC isolate da ratti, giovani e vecchi, in condizioni ambientali diverse si ottengono evidenze che le cellule staminali in ambienti più giovani, e quindi meno rigidi, acquisiscono nuovamente alti tassi di proliferazione e differenziamento per provvedere al rinnovo tissutale e alla rigenerazione. Le stesse evidenze si ottengono silenziando il gene che esprime la proteina canale, impedendo così alle cellule di esprimere la parte ricettiva del segnale che non potrà più interpretare la rigidità della nicchia. La meccanica del tessuto si rivela quindi fattore determinante del funzionamento cellulare e su di essa potrebbero basarsi in futuro terapie in grado di indurre un processo reversibile nel trattamento di malattie correlate con l'invecchiamento.