Isolamento e caratterizzazione di MS-HSC (Muscle Derived Hematopoietic Stem Cells) in Hirudo Medicinalis

I precursori mio-endoteliali sono “stem cells” localizzate esternamente alla lamina basale che circonda il sarcolemma, negli spazi interstiziali del muscolo scheletrico e sono completamente distinte dalle cellule satelliti. Studi recenti in topo hanno dimostrato che queste cellule esprimono il CD34 (un marker delle cellule endoteliali e dei precursori ematopoietici) e mantengono la capacità di differenziarsi sia in cellule endoteliali che muscolari a seconda del tipo di segnale fornito dal tessuto circostante.
Il nostro studio suggerisce che anche in invertebrati come le sanguisughe, abbastanza in basso nell’albero evolutivo, esistano “stem cells” con caratteristiche endoteliali ma con capacità di differenziarsi in cellule muscolari in funzione della somministrazione di un fattore di crescita specifico come il VEGF.
Hirudo medicinalis è un buon modello animale sia per la sua semplicità anatomica che per il fatto che i processi di riparazione della ferita e di differenziamento dei precursori delle cellule ematopoietiche ed endoteliali (de Eguileor et al., 2001 b; Tettamanti et al., 2005; Grimaldi et al., 2006) risultano sorprendentemente simili (sia dal punto di vista morfologico che molecolare) a quelli dei vertebrati.
Lo studio in vivo/in vitro sulla sanguisuga ci ha permesso di estrarre selettivamente queste stem cell e di seguirne in vitro il differenziamento in cellule muscolari.
Abbiamo inizialmente iniettato nel sacco muscolo cutaneo dell’animale un colorante vitale specifico per le cellule endoteliali (DIL-Ac-LDL). A distanza di 1 settimana, utilizzando una tecnica messa a punto nel nostro laboratorio per isolare una specifica popolazione cellulare, abbiamo iniettato (a livello dello stesso metamero) un biopolimero, il matrigel, addizionato con il fattore di crescita VEGF. Successivamente, il matrigel è stato estratto dalla sanguisuga e le cellule migrate in esso sono state analizzate da un punto di vista morfologico, immunocitochimico ed utilizzate per l’allestimento di colture cellulari. Le cellule che hanno popolato il matrigel addizionato con VEGF sono “stem cells” Dil-Ac-LDL+ e CD34+ ma dopo 15 gg di incubazione sia in vivo che in vitro differenziano in cellule muscolari.