Gli scienziati descrivono come le cellule si attivano, causando fibrosi e cicatrici negli organi

Un nuovo studio di Unity Health Toronto che esamina come le cellule dei fibroblasti nel corpo vengono attivate per causare fibrosi e cicatrici negli organi è stato pubblicato in Nature Reviews Molecular Cell Biology. La fibrosi e la cicatrizzazione degli organi sono una delle principali cause di morte, con prove che suggeriscono che sono responsabili fino al 45% dei decessi nei paesi sviluppati.

La fibrosi è un processo in cui le cellule fibroblastiche nel nostro corpo producono quantità eccessive di un complesso proteico chiamato matrice extracellulare (ECM). L'ECM contiene proteine come collagene, elastina e fibronectina e può essere considerata una specie di "colla" a livello corporeo che collega i vari organi del nostro corpo, mantenendone i confini.

I fibroblasti in genere producono ECM per supportare la struttura dei tessuti e per aiutare a riparare i tessuti danneggiati o feriti. Ad esempio, in condizioni normali, quando ti tagli, i fibroblasti si spostano sul taglio o sulla ferita, si moltiplicano e producono ECM per guarire la ferita. Durante la fibrosi, i fibroblasti ricevono determinati segnali che li attivano per sovrapprodurre ECM.

Questo eccesso di ECM, in particolare l'eccesso di collagene, può portare alla formazione di tessuto cicatriziale, che può compromettere la funzionalità degli organi. La fibrosi può verificarsi in qualsiasi tessuto o organo del corpo, inclusi polmoni, fegato, reni e cuore, ed è associata a molte malattie comuni, spesso in fasi avanzate.

Un nuovo studio riassume alcuni dei segnali e dei meccanismi molecolari che svolgono un ruolo nell'attivazione dei fibroblasti per sovrapprodurre ECM. I ricercatori discutono anche dell'eterogeneità dei fibroblasti e di come la loro maggiore eterogeneità possa avere un impatto sul processo di guarigione.

"Questa revisione tenta di districare parte della nostra conoscenza e comprensione, o incomprensione, dei fibroblasti e della loro attivazione", ha affermato il dott. Boris Hinz, autore dello studio e scienziato presso il St. Michael's Keenan Center for Biomedical Science.

"In genere parliamo di attivazione dei fibroblasti da uno stato dormiente nella normale guarigione e fibrosi. Ma le cellule attivate per creare nuova ECM non erano veramente dormienti e non tutte erano fibroblasti", ha affermato Hinz. "Volevamo capire esattamente quali cellule venivano attivate. Quali tipi di attivazioni si stavano verificando, ad esempio, 'Quali sono i segnali chiave che attivano questi fibroblasti e come?'"

Meccanotrasduzione nucleare e memoria dei miofibroblasti. Fonte: Nature Reviews Molecular Cell Biology (2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0

I fibroblasti rimangono "attivi" Lo studente laureato Fereshteh Sadat Younesi ha contribuito a guidare la revisione. Yunesi è un membro dell'Hinz Lab e uno studente presso il St. Michael's Research Training Center.

"Uno dei segnali chiave deriva dallo stress meccanico nell'ambiente stretto delle aree fibrotiche. Quando i tessuti subiscono fibrosi, diventano molto più rigidi del normale a causa di questi fibroblasti che iniziano a sovrapprodurre e riorganizzare l'ECM", ha affermato Yunesi.

"Questi fibroblasti percepiscono la rigidità attorno a loro, che li mantiene 'attivi' anche dopo che la lesione iniziale è guarita. Questi fibroblasti indotti meccanicamente aggravano l'area fibrotica con la loro attività continua".

Hintz ha affermato che una volta che i ricercatori comprenderanno meglio i segnali e i meccanismi coinvolti nell'attivazione dei fibroblasti, potrebbero essere in grado di sviluppare terapie e interventi per interrompere questo processo e fermare la sovrapproduzione di ECM, fermando così la fibrosi.

"Abbiamo bisogno di una cura per la fibrosi. Gli scienziati conoscono la fibrosi da circa un secolo e non esiste ancora una cura", ha affermato Hinz. "Con solo due farmaci attualmente approvati, possiamo fermare la fibrosi in alcuni organi, nella migliore delle ipotesi. L'obiettivo finale sarebbe quello di "istruire" le cellule che producono cicatrici a rimuovere l'ECM in eccesso con la guida farmaceutica. Sogno finale."