Gli scienziati hanno scoperto che un quarto delle cellule progenitrici nel testicolo viene "ucciso" dai fagociti, nonostante il fatto che queste cellule non stiano facendo nulla di "sbagliato".
La ricerca dell'Università di Haifa ha identificato le cellule killer.
Un processo che comporta l'"omicidio" di cellule viventi di nuova generazione è stato scoperto per la prima volta in una recente ricerca condotta presso l'Università di Haifa. La ricerca, che è stata descritta nella stimata rivista Anticipi Scienza, ha scoperto che durante il processo di differenziazione cellulare nei moscerini della frutta, le cellule fagocitiche consumano e distruggono le cellule viventi sane.
“Abbiamo scoperto che i fagociti possono fungere da 'assassini'. È noto che le cellule fagocitiche inghiottono e dissolvono le cellule morte, ma mostriamo per la prima volta che uccidono anche le cellule normali appena create. In sostanza abbiamo caratterizzato un nuovo meccanismo di morte cellulare. Più conosciamo i meccanismi di morte cellulare, meglio capiamo come affrontare varie malattie, in particolare il cancro”, ha spiegato la professoressa Hilla Toledano, responsabile del Dipartimento di Biologia Umana dell'Università di Haifa e autrice dello studio.
L'origine di diversi tessuti corporei, inclusi pelle, capelli, stomaco e testicoli, può essere fatta risalire alle cellule staminali. Fornendo continuamente nuove cellule per sostituire quelle vecchie, queste potenti cellule staminali consentono il reintegro dei tessuti. Ogni cellula staminale in questo processo si divide in due cellule, una delle quali viene conservata per un uso futuro e l'altra si sviluppa per prendere il posto della cellula persa nel tessuto.
Nell'attuale indagine, il professor Toledano, il professor Estee Kurant e un gruppo di scienziati dell'Università di Haifa hanno esaminato le cellule sessuali dei moscerini della frutta. Poiché molti processi molecolari nei moscerini della frutta e nell'uomo sono simili, possono essere utilizzati come modello efficace in questa situazione.
Gli studi sui moscerini della frutta sono utili per la capacità di monitorare i processi nei tessuti vivi e per la semplicità dell'alterazione genetica, che consente l'esatta identificazione dei processi cellulari. Sei premi Nobel sono stati assegnati nel corso degli anni a scienziati che hanno scoperto meccanismi biologici nei moscerini della frutta che sono conservati negli esseri umani.
Come accennato in precedenza, la divisione di una cellula staminale in due cellule, una cellula staminale e una cellula nota come progenitore, avvia il processo di differenziazione degli spermatozoi nei moscerini della frutta maschi. Questo processo continua fino a quando non si formano gli spermatozoi funzionali. I ricercatori sapevano già che un quarto di queste cellule progenitrici muore e non si trasforma in spermatozoi da studi precedenti. Lo scopo del presente studio era di capire meglio cosa succede a queste cellule.
Il corpo ha un meccanismo ben consolidato e cruciale chiamato morte cellulare. In circostanze normali, le cellule hanno la capacità di "commettere suicidio" quando si è verificata una grave mutazione o dopo che hanno raggiunto il loro scopo. I fagociti vengono a "mangiare" le cellule morenti, rimuovendo efficacemente il loro contenuto e dissolvendolo. È noto che i fagociti a volte "mangiano" le cellule del sistema immunitario che hanno terminato il loro lavoro di difesa del corpo dagli intrusi.
Nel presente studio, i ricercatori hanno scoperto che i fagociti "uccidono" un quarto delle cellule progenitrici nel testicolo, sebbene queste cellule non stiano facendo nulla di "sbagliato" e siano semplicemente in fase di differenziazione; sono ancora cellule nuove e non sono anormali a tutti gli effetti.
Nella prima fase, i ricercatori hanno impedito le capacità alimentari dei fagociti e non hanno trovato cellule morte nel tessuto. In altre parole, i fagociti sono responsabili della morte delle cellule progenitrici.
Nella seconda fase, i ricercatori hanno utilizzato l'imaging in tempo reale per monitorare i tessuti vivi e hanno scoperto che le cellule progenitrici vengono inghiottite vive dal fagocita e solo allora viene avviato il processo di morte. “Abbiamo scoperto per la prima volta un processo che comporta l'"omicidio" di cellule completamente normali. Non sappiamo ancora perché questo accade. Forse questo processo mira a fornire nutrienti per mantenere una popolazione funzionale di cellule staminali per tutta la vita dell'organismo”, ha suggerito il professor Toledano.
Oltre alla comprensione di un nuovo meccanismo, questo studio può contribuire alle nostre capacità di sviluppare farmaci e mezzi per controllare la morte cellulare e, in particolare, naturalmente, per curare il cancro. “I tumori sono caratterizzati da una crescita costante e dall'interruzione del processo di morte cellulare naturale. Se riusciremo a introdurre in questo processo fagociti in grado di eliminare le cellule tumorali vive, saremo in grado di controllare la crescita del tumore. Più impariamo sui meccanismi di morte cellulare, meglio possiamo sfruttare questi processi per sbarazzarci delle cellule cancerose”, ha concluso il professor Toledano.
Riferimento: "Le cellule cisti fagocitiche nella Drosophila testis eliminano i progenitori delle cellule germinali tramite la fagottosi" di Maayan Zohar-Fux, Aya Ben-Hamo-Arad, Tal Arad, Marina Volin, Boris Shklyar, Ketty Hakim-Mishnaevski, Lilach Porat-Kuperstein, Estee Kurant e Hila Toledano, 17 giugno 2022, La scienza avanza
DOI: 10.1126/sciadv.abm4937
