Scoperta di potenziali cellule staminali epiteliali timiche

Il timo subisce un invecchiamento precoce, chiamato involuzione timica, che causa la perdita della funzione del timo con l’età. Ad oggi, i meccanismi del turnover delle cellule epiteliali timiche (TEC) sono ancora poco compresi, quindi abbiamo mirato a identificare le cellule staminali epiteliali timiche. Poiché le cellule staminali sono quiescenti in molti tessuti, gli obiettivi del nostro studio erano di determinare se l’epitelio timico conteneva cellule quiescenti e di studiare la cinetica di proliferazione dei TEC in topi giovani e adulti. Per fare questo, abbiamo usato un topo transgenico (H2B-GFP Tet-On) che ci permette di identificare le cellule che non si dividono per un lungo periodo di tempo (LRC, label-retaining cells). Abbiamo innanzitutto dimostrato che i TEC proliferavano più velocemente nelle femmine che nei maschi. Inoltre, abbiamo trovato diverse differenze tra l’epitelio timico postnatale e quello adulto: (1) i TEC corticali (cTEC) e midollari (mTEC) hanno un tasso di proliferazione simile nei topi giovani, ma negli adulti, i cTEC proliferano più lentamente dei mTEC; (2) i TEC proliferano più rapidamente nei topi giovani che in quelli adulti; (3) i CRL sono rilevati negli adulti, ma non nei topi giovani. I CRL, che si trovano nel compartimento cTEC, sottoesprimono i geni associati alla senescenza e sovraesprimono i geni importanti per lo sviluppo e il rinnovo dei TEC. Questi risultati dimostrano che queste cellule sono quiescenti e suggeriscono che possono effettivamente essere i progenitori timici responsabili del rinnovamento dei TEC adulti.

Il timo subisce una rapida degenerazione con l’età chiamata involuzione timica che causa una perdita di funzione del timo con l’età. A tutt’oggi, i meccanismi di mantenimento del timo sono ancora sconosciuti. Questo è il motivo per cui abbiamo cercato di identificare le cellule staminali epiteliali timiche. Poiché le cellule staminali sono quiescenti in molti tessuti negli adulti, i nostri obiettivi principali erano di determinare se l’epitelio timico contiene cellule quiescenti e studiare la cinetica di proliferazione delle cellule epiteliali timiche in topi neonatali e adulti. A tal fine, abbiamo utilizzato il modello di topo transgenico H2B-GFP Tet-On, un test di mantenimento dell’etichetta che ci permette di identificare le cellule che non si sono divise per un periodo di tempo prolungato, che sono chiamate cellule label-retaining (LRC). In primo luogo, abbiamo dimostrato che nel timo adulto, le cellule epiteliali timiche (TEC) delle femmine proliferavano più attivamente delle TEC dei maschi. Abbiamo osservato tre differenze principali tra il timo neonatale e quello adulto: (1) le cTEC e le mTEC hanno tassi di proliferazione simili nei giovani, ma le mTEC hanno ciclato più attivamente nei topi adulti; (2) le TEC neonatali hanno un tasso di ricambio più elevato rispetto alle TEC adulte, e (3) siamo stati in grado di rilevare le LRC nei topi adulti, ma non in quelli neonatali. Questi LRC sono contenuti nel compartimento cTEC ed esprimono livelli molto bassi di proteine associate alla senescenza e mostrano un’alta espressione di geni importanti per lo sviluppo timico e. Questi risultati dimostrano che le LRC identificate nei timi adulti non sono cellule senescenti e quindi potrebbero rappresentare le sfuggenti cellule progenitrici timiche responsabili del mantenimento e della rigenerazione timica nei topi adulti.

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