Cardiomiociti migliorati per l'impianto
Le cellule staminali embrionali umane (hESC) e le cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) stanno emergendo come importanti fonti per numerosi tipi di cellule differenziate. La loro origine umana, la facilità di isolamento e la sopravvivenza prolungata in coltura le rende candidati ideali per l'impiego in medicina rigenerativa. Finora il lavoro indica che la differenziazione cardiaca in vitro di cellule hESC e iPS produce cardiomiociti immaturi simili nel fenotipo alle cellule neonatali. Sempre più evidenza suggerisce che la maturazione dei cardiomiociti è associata agli ormoni tiroidei. All'inizio dello sviluppo i precursori dei cardiomiociti resistono all'effetto prematuro degli ormoni tiroidei materni tramite meccanismi simili alla differenziazione cardiaca in vitro delle cellule staminali. Cercando di risolvere questo problema gli scienziati del progetto T3D3 STEM CELLS, finanziato dall'UE, hanno deciso di modulare la via di segnalazione degli ormoni tiroidei per ottenere cardiomiociti più maturi. A tal fine hanno valutato l'impatto di maturazione dell'ormone T3 sui cardiomiociti derivati da hESC o iPS. Hanno misurato una serie di marcatori associati alla differenziazione cardiaca per scoprire che T3 non influiva sulla dimensione delle cellule né sull'organizzazione in queste cellule. Ma le cellule trattate con T3 presentavano un aumento del battito spontaneo, con dinamiche alterate dei livelli di ioni di calcio intracellulare, fattori fondamentali per la regolazione del battito cardiaco. Nel loro insieme queste scoperte suggerivano un fenotipo più maturo dei cardiomiociti a seguito del trattamento con T3. È interessante notare che i ricercatori hanno scoperto che la presenza nei cardiomiociti derivati da hESC dell'enzima deiodinasi 3 (D3), che modifica gli ormoni tiroidei, era associata a fenotipo immaturo. Durante lo sviluppo D3 frantuma il T3 materno per impedire la crescita e la maturazione iniziale del cuore. Quando i ricercatori hanno utilizzato un inibitore contro l'enzima D3 in combinazione con l'ormone T3, si è osservato un effetto di maturazione ancora più grande. Nel loro insieme queste scoperte dello studio T3D3 STEM CELLS hanno evidenziato l'importanza della via di segnalazione degli ormoni tiroidei nella differenziazione dei cardiomiociti. La modulazione del pathway tramite stimolazione ormonale o inibizione delle molecole che lo modificano potrebbe migliorare gli esiti della maturazione dei cardiomiociti derivati da cellule staminali.
Parole chiave
Malattia cardiovascolare, differenziazione, cardiomiocita, cellule staminali embrionali, cellule staminali pluripotenti indotte, ormone tiroideo, deiodinasi 3
