Le cellule staminali umane possono ricordare se i ricercatori le hanno coltivate cresciuto su un morbido letto di glicole polietilenico o su un piano rigido di polistirolo. Questa memoria meccanica a sua volta influenza il destino di queste cellule staminali, ad esempio se si differenziano in cellule di grasso o ossee.
Questo è l’importante messaggio di una presentazione fatta la scorsa settimana dall’University of Colorado, Boulder, e dalla scienziata dei materiali Kristi S. Anseth al meeting dell’American Chemical Society a Dallas.
I ricercatori delle cellule staminali già tentano di controllare la differenziazione selezionando attentamente i componenti chimici nei loro terreni di coltura. Questi nuovi risultati suggeriscono che dovrebbero considerare anche i vincoli fisici di quest’ambiente di crescita.
“Proprio come si farebbe con il dosaggio dei fattori chimici nel corso del tempo per dirigere la differenziazione delle cellule staminali, i ricercatori dovrebbero aggiungere le proprietà meccaniche dell’ambiente al loro repertorio di laboratorio“, commenta Wilhelm TS Huck, che studia le condizioni di crescita cellulare presso Radboud University, a Nijmegen, nei Paesi Bassi.
“I ricercatori avevano in precedenza dimostrato che le cellule staminali crescono meglio in ambienti che mimano la rigidità o la morbidezza della loro nicchia naturale”, aggiunhe Huck per poi concludere “ma nessuno aveva studiato se le cellule possano avere una memoria dell’ambiente del passato“.
La squadra della Anseth studia le cellule staminali mesenchimali umane, uno dei tre principali gruppi di cellule staminali umane. Hanno così scoperto due proteine, chiamate YAP e TAZ, che possono modulare la memoria meccanica delle cellule e in aggiunta attivare la trascrizione genica.
Quando le cellule staminali vengono coltivate su letti rigidi, queste proteine si trasferiscono dal citoplasma al nucleo. Se le cellule staminali trascorrono solo pochi giorni su letti rigidi o morbidi, il futuro impatto di questa storia meccanica non è scolpito nella pietra ma trascorrere 10 giorni in un particolare “letto” conduce alla loro futura differenziazione irreversibile in cellule dell’osso o in cellule di grasso.