Come spingere le cellule a differenziarsi

Come spingere le cellule a differenziarsi


Come spingere le cellule a differenziarsi

Esistono le cellule staminali e le cellule differenziate. Tutti i nostri organi e tessuti sono costituiti da cellule differenziate, ossia che si sono specializzati ad essere cellule della pelle, degli epiteli, del cervello, del tessuto osseo, etc. Le cellule differenziate non proliferano, possiedono un metabolismo aerobico (ossia respirano e producono energia attraverso i mitocondri) ed hanno caratteristiche morfologiche ben precise. Le cellule staminali invece sono cellule bambine “o embrionali”, che non si sono specializzate in qualcosa. Le cellule staminali sono in pratica cellule indifferenziate, che non si sono evolute in cellule differenziate. Le cellule staminali vivono in mezzo alle cellule differenziate in tutti gli organi e tessuti; queste cellule, dormono, e quando ricevono segnali ormonali ed infiammatori, vengono risvegliati, proliferano per aumentare la loro popolazione, ed una parte di essa si differenzierà in cellule della pelle, del cervello, e/o di altri organi e tessuti.

Per esempio in mezzo alle fibre muscolari “che sono cellule dei muscoli”, vivono le cellule satelliti, che sono le cellule staminali dei muscoli, che quando risvegliati, si moltiplicano, ed alcuni di essi si trasformeranno in nuove fibre muscolari, sostituendo quelle vecchie.

Le cellule satelliti, dormono, ma quando ricevono dei segnali infiammatori, dovuti al sollevamento pesi e/o a traumi, queste vengono risvegliate, proliferano (per aumentare la loro popolazione nel tessuto muscolare), ed una parte di essa si differenzierà in nuove cellule muscolari (fibre muscolari), sostituendosi a quelle vecchie e senescenti.

Quanto descritto er i muscoli, vale per qualsiasi organo e tessuto, come il cervello, la pelle, le ossa, le cornee degli occhi, etc.

Esistono delle malattie “come i tumori”, dove le cellule staminali mutate tumorali, hanno perso la capacità di differenziarsi, e quindi quando vengono risvegliate, si moltiplicano costantemente, senza mai fermarsi, perché non riescono a differenziarsi completamente.

Le ricerche suggeriscono che se le cellule staminali tumorali, vengono forzate a differenziarsi, il tumore dovrebbe regredire. Le cellule staminali forzate a differenziarsi, bloccano il ciclo cellulare, riparano il danno nel loro DNA e si differenziano “acquistando un fenotipo cellulare normale”; se non riescono a riparare il danno al DNA, avviano il programma di apoptosi, ed il tumore comunque dovrebbe in teoria regredire spontaneamente.

Domanda! Cosa spinge le cellule staminali a differenziarsi?

Sostanze che stimolano le cellule a differenziarsi, sono:

  1. La Vitamina D3 e la Vitamina A attiva (acido all-trans retinoico, che si forma nel corpo quando assumiamo vitamina A sotto forma di retinolo).
  2. Gli inibitori della ISTONE DEACETILASI (HDAC)

In questo breve articolo, vi parlo degli inibitori della ISTONE DEACETILASI (EC 3.5.1.98) HDAC.

Perché gli inibitori della ISTONE DEACETILASI promuovono la differenziazione cellulare?

Il DNA è contenuto nel nucleo delle nostre cellule. Il DNA è chiuso da un involucro di cromatina. La cromatina è una struttura che avvolge e tiene chiuso il DNA. La CROMATINA quindi è l’involucro che tiene chiusa la cromatina; questo involucro di cromatina può aprirsi oppure chiudersi. Quando la cromatina si apre, i geni del DNA possono essere tradotti ed espressi, e la cellula va incontro alla differenziazione cellulare. Quando la cromatina è chiusa, il DNA non può essere tradotto ed espresso, e la cellula non può differenziarsi.

Ad aprire il DNA è l’enzima ISTONE ACETILASI, che appiccica gruppi acetili alla cromatina, aprendo la cromatina, e consentire alla cellula di differenziarsi.

Al contrario, a chiudere il DNA è L’ISTONE DEACETILASI, che togliendo via i gruppi acetili alla cromatina, provoca la chiusura della cromatina, impedendo alla cellula di differenziarsi.

Gli scienziati hanno scoperto che tutte quelle sostanze in grado di inibire l’enzima che chiude il DNA, ossia l’inibizione della ISTONE DEACETILASI, favorisce l’altro enzima L’ISTONE ACETILASI, ad aprire la cromatina e favorire l’arresto del ciclo cellulare e la differenziazione cellulare.

Un potente farmaco sperimentale in grado di inibire L’ISTONE DEACETILASI è la TRICOSTATINA-A. La TRICOSTATINA-A, favorisce l’acetilazione e l’apertura della cromatina, consentendo alle cellule di arrestare il ciclo cellulare ed attivare il proogramma di differenziazione cellulare; inoltre se la cellula (come nel caso delle cellule tumorali), presenta delle pericolose mutazioni, queste saranno riparate, oppure avviate all’apoptosi, suggerendo anche proprietà antitumorali degli inibitori della ISTONE DEACETILASI.

Oltre alla TRICOSTATINA-A, esistono altri farmaci e sostanze naturali in grado di inibire L’ISTONE DEACETILASI EC3.5.1.98 e favorire la differenziaizone cellulare; tra queste sostanze, il database tedesco BRENDA ENZYME , elenca le seguenti sostanze naturali: Isotiocianati delle crocifere, potassio, acido ferulico, curcumina, acido caffeico, acido clorogenico, acido cinammico, acido diidrocaffeico, acido butirrico, acido idrossibutirrico, acido valproico (farmaco), acido valerico, acido tratarico, sulforafano, Acido salicilico, acido propionico, etc.

E’ curioso sapere che nell’elenco compare anche l’acido butirrico, che è una sostanza prodotta dalla flora batterica intestinale quando fermenta la fibra vegetale. L’acido butirrico promuove e molti polifenoli, come curcumina, acido ferulico, ed altri rallentano l’attività della ISTONE DEACETILASI, consentendo alle cellule di differenziarsi.

Le citochine infiammatorie ed i fattori di crescita, invece fanno l’opposto! Aumentano l’attività della ISTONE DEACETILASI, favorendo la chiusura della CROMATINA, bloccando la differenziazione cellulare e favorendo la proliferazione.

L’EPIGENETICA DEI TUMORI

I tumori sono cellule scarsamente differenziate; una cellula scarsamente differenziata, tende a mantenere la staminalità, ossia prolifera e non si differenzia mai. Si potrebbe dire che i tumori sono cellule tumorali che non riescono a differenziarsi. Le cellule tumorali, dovrebbero avere L’ISTONE DEACETILASI molto attivo, e L’ISTONE ACETILASI poco attivo, quindi con la cromatina del DNA chiuso e condensato. L’ISTONE DEACETILASI dovrebbe essere stimolato dai fattori di crescita e dalle citochine infiammatorie, che mantengono la cellula tumorale in uno stadio quasi embrionale, altamente proliferante e scarsamente differenziante.

Riuscire ad inibire L’ISTONE DEACETILASI, potrebbe indurre la cellula a differenziarsi, ed è quello che si è visto e dimostrato con vari farmaci e sostanze naturali usate su cellule tumorali in vitro; in vivo purtroppo è un po’ diverso, perché gli inibitori potenti delle ISTONE DEACETILASI, può causare gravi effetti collaterali. Comunque è una branca di ricerca interessante, che porterà in futuro a nuove scoperte terapeutiche interessanti.

Le Poliammine provocano la de-differenziazione delle cellule

Le poliammine contribuiscono a prevenire l’invecchiamento, probabilmente perché aumentano il numero di cellule staminali; Le poliammine però potrebbero favorire le cellule tumorali, perché secondo alcuni autori, potrebbe invertire la differenziazione delle cellule staminali; pare che le poliammine promuovono la de-differenziazione delle cellule staminali, riportandole in uno stadio più embrionale; forse è per questo motivo che le cellule tumorali producono tantissime poliammine acetilate (acetil-putrescina, acetil-spermidina e acetil-spermina. Un eccesso di poliammine, interferisce (o regola) l’apertura o la chiusura della CROMATINA. Come agisce questo ancora non lo so, ma l’argomento mi appassiona, e spero di trovare informazioni sull’argomento. Posso però dire che la restrizione dietetica della metionina, sembra contribuire ad abbassare la produzione di poliammine, e forse questo motivo potrebbe spiegare in parte la dipendenza dei tumori dalla METIONINA. per approfondire sulla de-differenziaizone delle cellule indotte dalle poliammine, leggere High Concentration of Spermine Induces the Dedifferentiation of Somatic Cells into Pluripotent Stem Cells.

I fattori della Differenziazione cellulare

Il Professor Pier Mario Biava, medico ricercatore ha scoperto i fattori della differenziazione cellulare contenuti nelle uova embrionate di Zebrafisch, che guidano le cellule a differenziarsi; possono essere utilizzati sia per contribuire a curare le malattie degenerative e sia i tumori, spingendo queste ultime a differenziarsi,e se non ci riescono, ad andare incontro all’apoptosi. Per info e dettagli sui fattori della differenziazione cellulare nelle riprogrammazione delle cellule tumorali, invito il lettore ad andare a leggere le informazioni sul sito del medico Pier Mario Biava https://www.biava.me/riprogrammare-le-cellule-tumorali/

Lezione video sugli Istoni e sulla regolazione epigenetica dell’acetilazione e metilazione del DNA

Altre informazioni interessanti sugli inibitori delle HADC

DESCLAIMER per l’articolo “Come spingere le cellule a differenziarsi” – Le informazioni contenute nel seguente articolo hanno esclusivamente scopo informativo (e possono contenere errori); possono essere modificate o rimosse in qualsiasi momento, e comunque in nessun caso possono costituire la formulazione di una diagnosi o la prescrizione di un trattamento.



Fonte Bibliografica consultata per articolo “Come spingere le cellule a differenziarsi”

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Pubblicato da Dottor Liborio Quinto

Sono un appassionato di Biologia e Chimica degli Alimenti, e condivido con Voi, il Mio sapere. Chi è interessato a propormi qualcosa, può contattarmi

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