Generazione di Organoidi di Muscolo Scheletrico e Osso da Cellule Staminali Pluripotenti Umane: Un Modello per Investigare la Miogenesi, l'Osteogenesi e la Steatosi dell'Osso
Scienze Mediche, Preventive E Della Nutrizione Per La Salute E La Longevità - 39 Ciclo
Tiziana Montalcini
Maria Perticone
Martina Rago
L'osteosarcopenia è una condizione clinica caratterizzata dalla perdita simultanea della densità minerale dell'osso (osteoporosi) e della massa, forza e funzione muscolare (sarcopenia). L'interconnessione tra ossa e muscoli va oltre la loro vicinanza fisica, coinvolgendo interazioni chimiche e metaboliche. Comuni meccanismi fisiopatologici, come l'infiltrazione di grasso nel midollo osseo e le alterazioni nella differenziazione delle cellule staminali, suggeriscono meccanismi condivisi tra sarcopenia e osteoporosi. Tuttavia, l'eziologia, i meccanismi molecolari e i processi cellulari sottostanti all'osteosarcopenia sono ancora poco compresi. Per colmare queste lacune di conoscenza e per indagare la presenza di accumulo di grasso (steatosi) nel tessuto osseo, valuteremo l'accumulo lipidico in modelli cellulari di osteosarcopenia, nonché in un nuovo organoide tridimensionale di muscolo scheletrico e osso derivato da cellule staminali pluripotenti umane (hPSCs). Il modello di organoide riprodurrà i processi di miogenesi e osteogenesi e possederà capacità rigenerative, tra cui le cellule satellite sostenibili, che sono cellule staminali/progenitrici muscolari adulte in grado di autorinnovarsi e differenziarsi in modo miogenico/osteogenico. Per identificare e caratterizzare le sottoclassi di grasso accumulate nei modelli ossei, verrà impiegata la spettroscopia Raman. Questa tecnica di analisi chimica non invasiva utilizza l'illuminazione laser e analizza la luce dispersa per fornire informazioni preziose sulla sostanza e la sua struttura. Inoltre, verrà eseguita l'immunoistochimica su tessuti ossei e muscolari di soggetti con osteosarcopenia per misurare l'espressione dei marcatori di accumulo lipidico, tra cui PLIN1, PLIN2 (ADRP), PLIN3 (TP47) e PLIN4. Attraverso l'indagine della steatosi dell'osso e della sua relazione con l'osteosarcopenia, questo studio mira a fare luce sui meccanismi fisiopatologici che sottendono a queste condizioni. I risultati potrebbero contribuire allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche mirate alla salute sia delle ossa che dei muscoli nel contesto dell'osteosarcopenia, migliorando così la qualità della vita delle persone colpite.