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Quando si verifica un’anemia acuta, le lipoproteine a bassissima densità (VLDL), coinvolte nel trasporto dei lipidi, vengono scomposte, rilasciando l’apolipoproteina E (ApoE). Questa si lega al suo recettore (VLDLR) presente sulle membrane di alcune cellule staminali ematopoietiche (HSC ad alta espressione di VLDLR). Questo legame indebolisce la funzione dei geni correlati alle cellule staminali e ai megacariociti (da cui derivano le piastrine), promuovendo così una maggiore produzione di globuli rossi. Le cellule staminali ematopoietiche con bassa espressione di VLDLR (HSC a bassa espressione) non sono influenzate, preservando così la popolazione di cellule staminali anche dopo la risposta all’anemia.
I globuli rossi sono le cellule più numerose nel corpo. È noto che, in caso di distruzione dei globuli rossi o di anemia causata da emorragia, si verifica un aumento dell’eritropoietina, un ormone che stimola la produzione di cellule immature (eritroblasti) per ripristinare il numero di globuli rossi. Tuttavia, non era chiaro come le cellule staminali ematopoietiche più giovani reagissero in caso di grave anemia. Sebbene queste cellule abbiano la capacità di produrre tutte le cellule del sangue, non possiedono recettori per l’eritropoietina, e quindi si pensava non potessero dare istruzioni specifiche per la produzione di globuli rossi. Di conseguenza, si ipotizzava l’esistenza di un meccanismo sconosciuto per facilitare il recupero dei globuli rossi.
Il team di ricerca ha somministrato a topi un farmaco che distrugge i globuli rossi (fenilidrazina) o ha rimosso una certa quantità di sangue (flebotomia) per indurre anemia acuta, analizzando successivamente il midollo osseo. Sono stati studiati i cambiamenti nelle cellule staminali ematopoietiche e i meccanismi che li inducono.
Durante l’anemia acuta, le cellule staminali ematopoietiche iniziano a espandersi immediatamente dopo il trattamento, producendo un numero maggiore di globuli rossi rispetto ad altre cellule del sangue rispetto ai topi normali. Poiché queste cellule non rispondono all’eritropoietina, sono stati condotti studi genetici per identificare i fattori che promuovono i cambiamenti nelle cellule staminali ematopoietiche. Si è scoperto che l’attività dei geni legati al metabolismo dei lipidi aumenta significativamente dopo l’insorgenza dell’anemia.
In topi geneticamente modificati privi di ApoE, le cellule staminali ematopoietiche non hanno mostrato una maggiore produzione di globuli rossi e non hanno reagito all’anemia. Un’analisi più approfondita della funzione genetica ha rivelato che quando l’ApoE agisce sulle cellule staminali ematopoietiche ad alta espressione di VLDLR, la funzione di un gene chiamato Erg, responsabile del mantenimento delle cellule staminali e della prevenzione della loro differenziazione, viene compromessa. Somministrando ApoE sintetizzato o inibendo la funzione di Erg, le cellule staminali ematopoietiche di topi sani hanno mostrato un aumento nella produzione di globuli rossi. Questi risultati suggeriscono che, durante un’anemia acuta, l’ApoE rilasciata dalle VLDL agisce sulle cellule staminali ematopoietiche ad alta espressione di VLDLR, modificandole per favorire la produzione di globuli rossi.
L’eritropoietina è comunemente utilizzata come farmaco per trattare l’anemia, ma risulta meno efficace per alcuni pazienti. Inoltre, l’uso frequente di integratori di ferro e trasfusioni di sangue può portare a depositi di ferro nel corpo, causando altre patologie. I risultati di questo studio indicano l’esistenza di un meccanismo di produzione di globuli rossi diverso rispetto a quanto precedentemente noto, con potenziali implicazioni per lo sviluppo di nuovi trattamenti.
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