In un recente studio pubblicato sulla rivista Developmental Cell, i ricercatori della NYU Abu Dhabi hanno riportato un nuovo modo in cui il fegato è pronto per rigenerarsi. Hanno scoperto che, eliminando parti dell’epigenoma, che svolgono un ruolo primario nel reprimere i “geni che saltano” (cioè gli elementi trasponibili), altri segni epigenetici sono stati ridistribuiti.
Questa nuova forma di compensazione epigenetica protegge il genoma dall’attivazione degli elementi trasponibili, ma sottrae questi segni epigenetici compensatori al loro normale lavoro nel regolare l’espressione genica. Il risultato è che quando questi segni vengono sottratti al loro ruolo normale, i geni che solitamente reprimono vengono attivati precocemente e vengono sostenuti durante la risposta rigenerativa alla rimozione chirurgica di una parte del fegato.
Questo tipo di chirurgia è rilevante per l’uomo, in quanto viene utilizzato nella resezione dei tumori epatici e la risposta rigenerativa è essenziale affinché il fegato risponda ai danni. I risultati sono un progresso significativo nella comprensione del processo di rigenerazione del fegato, che è unico tra gli organi umani, topi e altri mammiferi.
I ricercatori del Sadler Lab della NYU Abu Dhabi, guidati dal Professore associato di biologia Kirsten Sadler Edepli, hanno rimosso un regolatore epigenetico chiave, UHRF1 nel fegato del topo. Hanno scoperto che quando hanno rimosso parte del fegato, i lobi rimanenti hanno risposto più prontamente attivando i geni pro-rigenerativi attivati in precedenza e questo programma di rigenerazione è rimasto attivo più a lungo, con conseguente miglioramento della rigenerazione epatica.
L’ epigenoma si riferisce al codice che raggruppa il genoma in modo che alcune parti possano essere attivate (cioè i geni) e alcune parti rimangano in domini dormienti – queste parti dormienti contengono in gran parte resti di vecchi virus o elementi trasponibili, resi famosi dal Nobel del 1983 Barbara McClintok.
Sorprendentemente, invece di provocare l’attivazione massiccia di elementi trasponibili o una risposta immunitaria per mitigare lo scatenamento di elementi trasponibili, come trovato in esperimenti precedenti, i ricercatori hanno scoperto che esiste un ulteriore livello di protezione da parte di un altro segno epigenetico repressivo (H3K27me3). Questo segno è stato ridistribuito dai promotori dei geni per sopprimere elementi trasponibili quando mancava la metilazione del DNA, compensando così la perdita di metilazione del DNA. Quando questo segno viene ridistribuito, viene rimosso dal suo ruolo nel reprimere i geni che promuovono la rigenerazione del fegato. Così, i fegati privi di UHRF1 sono in grado di rigenerarsi più velocemente.
“Quando H3K27me3 compensa la perdita di metilazione del DNA, questo si traduce in un ambiente epigenetico favorevole per la rigenerazione del fegato”, ha detto Sadler Edepli. “Sarà eccitante esplorare se i farmaci che possono modificare l’epigenoma abbiano il potenziale per indurre compensazione epigenetica e aumentare la capacità del fegato di rigenerarsi in caso di malattia o insufficienza epatica”. Shuang Wang, un post-dottorato nel laboratorio Sadler Edepli che ha lavorato nel suo gruppo presso l’Icahn School of Medicine del Monte Sinai, ha condotto lo studio in collaborazione con membri del laboratorio della NYUAD e con Emily Bernstein e Amaia Lujambio a New York.
Fonte, Developmental Cell
