Fabio Sallustio
Le cellule staminali/progenitrici renali producono elevate quantità di una proteina anti-aging, α-kloto
Lo studio, coordinato dal Prof. Fabio Sallustio dell’Università degli studi di Bari Aldo Moro e pubblicato sulla rivista internazionale Stem Cells (https://doi.org/10.1093/stmcls/sxac054), ha permesso di scoprire quale è il meccanismo che permette alle cellule staminali dei nostri reni di rimanere attive e che queste cellule riescono a produrre una notevole quantità di una proteina anti-aging, α-Klotho.
Il lavoro dimostra che queste cellule staminali producono alcuni RNA (l’acido nucleico che, insieme al DNA, serve a produrre le proteine) che non danno origine a nessuna proteina ma che in realtà servono a regolare alcuni importanti processi cellulari. In particolare, è stato scoperto che uno di questi RNA non codificanti, chiamato HOTAIR, sostiene la capacità proliferativa delle cellule staminali renali e limita la loro senescenza nel tempo. E’ stato inoltre dimostrato che queste cellule riescono a secernere elevati livelli dell’importante proteina anti-aging, α-Klotho, che attenua la senescenza dell’epitelio renale e la fibrosi diminuendo la morte cellulare. Questa proteina, che qualcuno ha definito ormone della giovinezza, è anche coinvolta nella protezione di altri organi e riduce la senescenza cellulare mediata dall’infiammazione e metabolismo minerale. E’ fondamentale notare che la proteina Klotho, il cui nome si riferisce non a caso all’antica divinità greca che filava il destino della vita dell’uomo, agisce non solo a livello renale ma entra nel circolo sanguigno e svolge le sue funzioni su tutto l’organismo. Essa limita l’invecchiamento e lo sviluppo di malattie croniche attraverso la regolazione del metabolismo dei fosfati e della vitamina D. Funziona come un fattore umorale con attività pleiotropiche, tra cui la regolazione dello stress ossidativo e la sensibilità delle cellule all’insulina. Un recente studio americano ha scoperto che Klotho può anche influenzare la cognizione, una funzione cerebrale fondamentale, modulando altri mediatori biologici, come i fattori piastrinici noti per regolare la guarigione delle ferite. Klotho è secreta principalmente a livello renale e questa ricerca prova che un grosso contributo nella sua produzione è dato proprio dalle cellule staminali renali. Numerosi studi hanno dimostrato che le cellule staminali/progenitrici del rene svolgono una funzione cruciale nel preservare l’integrità del funzionamento dell’unità renale, chiamato nefrone, l’omeostasi e la capacità di rigenerazione renale. Queste cellule possono riparare i reni danneggiati e rigenerare i nefroni. È quindi importante comprendere i meccanismi molecolari, le cause delle malattie renali e le connessioni tra alcune malattie e il malfunzionamento dei progenitori renali.
Le cellule staminali/progenitrici renali contribuiscono alla rigenerazione renale in due modi separati: differenziandosi direttamente o secernendo composti che inducono la riparazione. Dopo una lesione renale acuta, le cellule staminali renali possono ripristinare lunghi segmenti del tubulo renale nonché i podociti (le cellule che formano la barriera di filtrazione renale) che sono stati persi in seguito a danno. Le cellule staminali/progenitrici renali sono caratterizzate dall’espressione di un recettore, chiamato recettore Toll-Like 2 (TLR2) che può fungere da sensore di danno e, quando attivato, può promuovere la proliferazione e la differenziazione delle stesse cellule staminali. Inoltre, se le cellule dei tubuli renali vengono danneggiate da sostanze chimiche, come ad esempio il farmaco chemioterapico cisplatino, le cellule staminali renali possono produrre delle molecole (sono state identificate ad esempio le molecole inibina-A e decorina) che inducono la rigenerazione cellulare.
In altri casi, ad esempio in seguito all’esposizione ai lipopolisaccaridi derivati da infezioni batteriche (LPS), le cellule staminali renali possono proteggere il compartimento dei vasi attraverso la produzione delle molecole antisettiche CXCL6, SAA4 e BPIFA2. Infine, queste cellule hanno anche la capacità di potenziare alcuni tipi di cellule T regolatorie del nostro sistema immunitario svolgendo un ruolo anche nel supportare la difesa da infezioni a livello dei tessuti renali. Questi dati, portati alla luce sempre dallo stesso gruppo di ricerca che ha scoperto gli alti livelli di secrezione di α-Klotho da parte delle cellule staminali renali, forniscono nuove informazioni sulla gestione dei disturbi renali, indicando una funzione sottovalutata di tali cellule nella prevenzione e riparazione del danno renale, nonché nuovi metodi per salvaguardare il compartimento endoteliale e supportare la guarigione dei reni. I potenziali effetti di Klotho sulle cellule staminali non solo forniscono nuove informazioni sul loro ruolo nei processi anti-invecchiamento, ma potrebbero anche dare un contributo significativo al progresso clinico/terapeutico nella medicina rigenerativa e potrebbero supportare il futuro sviluppo di terapie di precisione.