Beat generation

Il battito cardiaco stimola la formazione delle cellule del sangue. Ecco perché il cuore comincia a battere tanto precocemente nell’embrione, prima che i tessuti abbiano bisogno di essere irrorati. A sostenerlo sono due studi pubblicati online rispettivamente su Cell e Nature, condotti dai ricercatori del Children’s Hospital Boston, del Brigham and Women’s Hospital e dell’Harvard Stem Cell Institute (Usa), tra cui l’italiano Luigi Adamo.

Nella prima delle due ricerche sono stati studiati gli embrioni di pesce zebra che, essendo trasparenti, permettono l’osservazione diretta dello sviluppo. Secondo i risultati, le sostanze che modulano il flusso sanguigno hanno un forte impatto sull’espressione del gene Runx1, principale regolatore della maturazione del sangue. A confermare l’ipotesi è stata l’osservazione dello sviluppo di embrioni che non presentavano battito cardiaco precoce né circolazione sanguigna e che quindi possedevano un corredo di cellule staminali emopoietiche fortemente ridotto.

Nel secondo lavoro sono stati studiati gli effetti della stimolazione meccanica sulle cellule staminali sanguigne negli embrioni di topo in cultura. I ricercatori hanno scoperto che la pressione indotta sulla superficie delle pareti dell’aorta determina una maggiore espressione dei geni regolatori della formazione del sangue, incluso l’Runx1. Lo stress meccanico stimola anche la formazione dei precursori delle cellule del sangue (linfociti, globuli rossi,…). In effetti, prima della comparsa del battito, l’espressione dei geni regolatori e il numero delle cellule emopoietiche erano fortemente ridotti; aumentavano se sottoposti a stimolazione meccanica.

I risultati degli studi, secondo gli autori, potrebbero portare a nuovi trattamenti per pazienti che soffrono di malattie ematiche o che devono sottoporsi a un trapianto di midollo. “Queste osservazioni rivelano un ruolo inaspettato delle forze biomeccaniche nello sviluppo embrionale”, ha commentato Guillermo García-Cardeña, del Brigham and Women’s Hospital: “Il nostro lavoro mostra un legame importante tra la formazione del sistema cardiovascolare e di quello ematopoietico”.  (e.r.)

Riferimenti: doi:10.1016/j.cell.2009.04.023;  doi:10.1038/nature08073 Letter