(Infiammazione e sistema ematopoietico-Immagine Credit Public Domain).
Nei topi, l’infiammazione nella prima metà della vita porta a un declino permanente delle cellule staminali del sangue funzionali, secondo una recente pubblicazione di scienziati del Centro tedesco di ricerca sul cancro (DKFZ) e dell’Istituto di cellule staminali HI-STEM.
La capacità delle cellule staminali del sangue di rigenerarsi è stata soppressa per almeno un anno dopo la sfida con l’infiammazione, suggerendo che l’infezione e l’infiammazione possono agire come un fattore determinante del declino funzionale associato all’età nei tessuti. In linea con questo, i topi esposti a tali sfide nella prima infanzia hanno sviluppato caratteristiche clinicamente rilevanti dell’invecchiamento che sono spesso osservate negli esseri umani anziani.
Le cellule staminali del sangue nel midollo osseo forniscono un reintegro per tutta la vita dei diversi tipi cellulari che compongono il sistema sanguigno. Inoltre, sono anche in grado di produrre nuove cellule staminali, in un processo chiamato “auto-rinnovamento”. Nelle persone anziane si verificano spesso malattie del sistema ematopoietico, come l’anemia o alcune forme di cancro del sangue. Si pensa che tali malattie siano causate da un declino associato all’età nell’autorinnovamento delle cellule staminali. Tuttavia, i modelli murini alloggiati in condizioni altamente controllate e privi di agenti patogeni raramente sviluppano spontaneamente tali malattie legate all’età.
Secondo gli esperti, la causa di questa perdita di funzione del sistema ematopoietico legata all’età è una condizione infiammatoria cronica di basso grado chiamata infiammazione, che si sviluppa solo in età avanzata e compromette la funzione delle cellule staminali del sangue. “Tuttavia, la domanda a cui volevamo rispondere era se l’infiammazione e le infezioni nei primi anni di vita possono danneggiare permanentemente le cellule staminali del sangue e quindi promuovere l’invecchiamento del sistema sanguigno“, afferma Mick Milsom del Centro tedesco di ricerca sul cancro e dell’Istituto per le cellule staminali HI-STEM. “Abbiamo quindi condotto esperimenti che richiedono molto tempo per determinare un effetto inibitorio sulla funzione delle cellule staminali in seguito a infezioni e infiammazioni e siamo giunti alla sorprendente conclusione che non vediamo mai alcuna prova di recupero delle cellule staminali, suggerendo che questo processo è di lunga durata o forse anche irreversibile”.
I topi sono stati trattati più volte con una sostanza o batteri pro-infiammatori, con intervalli di quattro settimane tra le iniezioni. La mancanza di recupero delle cellule staminali tra ogni round di sfida significava che questi trattamenti portavano a un effetto inibitorio additivo, supportando un modello che spiega la disfunzione e la malattia dei tessuti associate all’età: dove istanze separate di infezione o infiammazione possono avere un effetto inibitorio cumulativo sulla funzione cellulare, anche se separate da mesi o anni.
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I ricercatori hanno successivamente identificato la causa dell’emopoiesi disfunzionale: le cellule staminali del sangue non si sono autorinnovate poiché sono state costrette a dividersi in risposta agli stimoli infiammatori. La conseguenza a lungo termine di una mancanza di auto-rinnovamento è che il sistema ematopoietico si esaurisce. “Questa osservazione nei topi contraddice la dottrina comune: in precedenza avevamo creduto che, dopo una sfida infiammatoria, le cellule staminali del sangue tornassero in un cosiddetto stato dormiente che preserva la loro capacità di auto-rinnovamento“, afferma Milsom, spiegando questo aspetto sorprendente del suo lavoro.
È importante sottolineare che l’infiammazione nei topi giovani ha portato a cambiamenti persistenti nel sistema ematopoietico che ricordano i cambiamenti legati all’età spesso riscontrati negli anziani. Questi includono anemia e diminuzione del numero di cellule nel midollo osseo. “L’infiammazione e l’infezione in giovane età sembrano accelerare l’invecchiamento del sistema ematopoietico”, ha detto Milsom, riassumendo i risultati. “La nostra prossima sfida è esplorare se il trattamento antinfiammatorio profilattico potrebbe ritardare lo sviluppo di malattie del sistema sanguigno legate all’età, pur preservando la risposta immunitaria contro i patogeni“.
La ricerca è stata pubblicata su Cell Stem Cell.
Fonte:Cell
