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Cellule di cuore e polmoni e la loro comune origine


Evoluti come adattamento alla vita terrestre, i polmoni mostrano una strettissima integrazione con il sistema dei vasi cardiaci. La perfetta coordinazione nel loro sviluppo è infatti dovuta alla comune discendenza da un piccolo gruppo di particolari cellule pluripotenti. La scoperta può chiarire l’origine di malattie come l’ipertensione polmonare che interessano entrambi gli organi.cardiomiociti

Un particolare gruppo di cellule staminali cardiache ha un ruolo essenziale per il corretto sviluppo del sistema cardiopolmonare. A identificare questa piccola popolazione di cellule pluripotenti del mesoderma è stato un gruppo di ricercatori dell’Università della Pennsylvania, che firma un articolo pubblicato su “Nature”.

Nella maggior parte degli animali terrestri il cuore e i polmoni – il cui sviluppo è un adattamento evolutivo alla vita terrestre abbastanza recente – sono legati fra loro più di ogni altra coppia di organi. In effetti è noto che durante lo sviluppo embrionale, le cellule progenitrici del tessuto polmonare emergono dalle cellule cardiache progenitrici per portare a uno sviluppo parallelo della circolazione cardiopolmonare. Tuttavia, poco si sa sulla biologia molecolare che guida questo processo di sviluppo simultaneo.

Sfruttando come modello animale il topo, la cui anatomia cardiopolmonare è molto simile a quella dell’essere umano, i ricercatori hanno scoperto una popolazione di cellule pluripotenti, le CPP (cardiopulmonary mesoderm progenitor), che si distinguono dalle altre cellule embrionali per l’espressione di una particolare molecola di segnalazione chiamata Wnt2. La Wnt2 viene espressa precocemente nell’embrione unicamente nel tessuto di confine fra l’abbozzo iniziale del cuore e la parte anteriore dell’intestino primitivo, là dove successivamente si sviluppa il polmone.
Lo sviluppo delle CPP è a sua volta regolato dall’espressione di un’altra ben nota proteina, la hedgehog, prodotta dall’intestino primitivo anteriore, che concorre alla differenziazione delle CPP nella componente muscolare liscia del sistema vascolare polmonare.

Lo studio ha inoltre dimostrato che le diverse linee cellulari all’interno del polmone sono correlate: muscolo liscio vascolare e muscolo liscio delle vie aeree, per esempio, condividono una cellula progenitrice polmonare comune.

La scoperta che le CPP presiedono allo sviluppo coordinato di polmone e cuore ha in prospettiva importanti implicazioni per una migliore comprensione e terapia delle malattie che colpiscono entrambi gli organi, come l’ipertensione polmonare. Attualmente non è infatti chiaro se l’ipertensione polmonare sia principalmente una malattia polmonare o se vi siano anche difetti intrinseci del cuore o del sistema cardiovascolare.

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