Meccanismi di differenziamento delle cellule muscolari scheletriche e utilizzo delle SCs per la Distrofia Muscolare di Duchenne

The process of myogenesis is regulated by countless growth factors, specific muscle transcription factors, hormones and cytokines which modulate the gene expression of the genes involved. Adult skeletal muscle has a stem cell population called satellite cells. They have a self renewal function but can be activated and stimulated to differentiate into mature muscle fiber with a process completely in accordance with that carried out in embryonic myogenicity. Such ability to self-helpregeneration is, however, insufficient to ensure and restore a physiological state in multiple skeletal muscle diseases including Duchenne muscular dystrophy in which myofibre degeneration induces regeneration from satellite cells, but, with the advance of the disease, they gradually lose their ability to restore muscle and can run out causing the progression of dystrophy, this leads to an accentuated weakness and muscle atrophy. Studies have been developed regarding satellite cells, in an attempt to promote the restoration of their regenerative function and restore the gene expression of dystrophin. A promising approach for DMD is gene editing with adeno-associated vectors for inserting CRISPR-Cas9 into model rodent satellite cells for DMD and numerous studies have proven effective.

Il processo della miogenesi è regolato da innumerevoli fattori di crescita, fattori di trascrizione muscolo specifici, ormoni e citochine i quali modulano l’espressione genica dei geni coinvolti. Nel muscolo scheletrico adulto è presente una popolazione di cellule staminali chiamate cellule satellite. Hanno una funzione di self renewal ma possono essere attivate e stimolate per differenziarsi in fibra muscolare matura con un processo del tutto conforme a quello svolto nella miogenesi embrionale. Tale capacità di auto-rigenerazione è però insufficiente per garantire e ripristinare uno stato fisiologico in molteplici patologie a carico del muscolo scheletrico tra cui la distrofia muscolare di Duchenne in cui la degenerazione delle miofibre induce la rigenerazione dalle cellule satelliti, ma, con l’avanzamento della malattia, perdono in maniera graduale la loro capacità di ripristino muscolare e possono esaurirsi causando la progressione della distrofia, questo determina una debolezza accentuata e atrofia muscolare. Sono stati sviluppati studi riguardanti le cellule satelliti, nel tentativo di promuovere il ripristino della loro funzionalità rigenerativa e risanare l’espressione genica della distrofina. Un approccio promettente per la DMD è il gene editing con vettori adeno-associati per l’inserimento del sistema CRISPR-Cas9 in cellule satelliti di roditori modello per la DMD e numerosi studi si sono dimostrati efficaci.