Meccanobiologia della fascia profonda: ruolo del meccano-trasduttore YAP in risposta a stimoli meccanici e ormonali

La meccanobiologia negli ultimi anni studia come le cellule sono in grado di trasdurre le forze meccaniche in segnali biologici, chimici ed elettrici e come questi segnali influenzano comportamenti cellulari cruciali come la morfogenesi dei tessuti, la crescita, la differenziazione, la proliferazione, la migrazione e la morte cellulare. Per diverso tempo il sistema fasciale è stato considerato un tessuto che svolgeva esclusivamente funzioni di sostegno e connessione muscolare-intramuscolare, viscerale e inter-viscerale, ad oggi è chiaro che le sue componenti svolgono importanti funzioni nella determinazione dell’organizzazione delle cellule e dei tessuti, nel movimento, e nella regolazione dei processi biologici all'interno delle singole cellule che guidano l’attività delle cellule stesse. In particolare, studi recenti hanno dimostrato che i fibroblasti fasciali sono sensibili agli stimoli meccanici, che portano al rimodellamento della matrice extracellulare (ECM). La proteina associata a Yes (YAP) è considerata il principale meccano-trasduttore presente nelle cellule responsabile del diretto collegamento tra risposta allo stimolo meccanico e proprietà delle cellule (come la forma, l'adesione e le dimensioni), e attivazione dell'espressione di geni specifici. In questo lavoro di tesi abbiamo, quindi, indagato il ruolo del meccano-trasduttore YAP nella fascia profonda in rapporto alla risposta a stimoli meccanici e stimoli ormonali. Lo stimolo meccanico delle cellule è stato ottenuto mediante un trattamento focale con onde d'urto extracorporee (fESW), mentre l’Angiotensina II è stata utilizzata come stimolo ormonale. Sono stati raccolti campioni di fascia toracolombare (TLF) da pazienti sottoposti a interventi chirurgici elettivi alla colonna vertebrale. La proteina YAP e i recettori per l’angiotensina II sono stata misurata sia nei tessuti che nei fibroblasti derivati dal TLF mediante immunoblotting e PCR. Dai tessuti sono stati estratti i fibroblasti che sono stati trattati con fESW per riprodurre lo stimolo meccanico in vitro, oppure stimolati con angiotensina II. L'espressione genica dei collageni e HABP2 è stata valutata nei fibroblasti 2, 24 e 48 ore dopo il trattamento con fESW o dopo 6 giorni di trattamento con angiotensina II. Dai nostri dati è risultato che YAP è stata espressa in tutti i tessuti esaminati; inoltre, il rapporto tra le forme attive e inattive (YAP/p-YAP) della proteina è aumentato significativamente nei fibroblasti fasciali dopo la stimolazione meccanica con fEWS rispetto alle cellule non trattate (p = 0,0022). Inoltre, i livelli di espressione genica di COL1A1 e HABP2 sono aumentati in seguito al trattamento. I tessuti esaminati e i fibroblasti ottenuti da questi ultimi esprimono alti livelli del recettore AT1 dell’angiotensina. Dopo 7 giorni di stimolazione con angiotensina II abbiamo riscontrato nelle cellule non trattate un aumento della sintesi di collagene ma non abbiamo rilevato un aumento dell’espressione della YAP. I nostri risultati dimostrano che YAP è espressa nella fascia profonda della regione toracolombare, suggerendo il suo coinvolgimento nei processi di meccanotrasduzione fasciale, nel rimodellamento, nella rigenerazione e nella fibrogenesi, visto che dopo stimolo meccanico e biochimico abbiamo riscontrato un aumento della sintesi di collagene nelle cellule trattate.