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Carenza di piastrine: l’enzima esce dalla cellula e avvia la produzione

Le piastrine del sangue sono come i sacchi di sabbia del corpo. Se ci si taglia le piastrine si accumulano per ostruire il buco e fermare l’emorragia. Ma le mutazioni genetiche, le infezioni e persino le radiazioni causate dai trattamenti contro il cancro possono ridurre la conta piastrinica, portando a una condizione chiamata trombocitopenia e mettendo a rischio le persone per emorragie interne. Ora gli scienziati di Scripps Research hanno scoperto un nuovo approccio per il trattamento della trombocitopenia. Come riportato sulla rivista Atti della National Academy of Sciences, hanno scoperto che un enzima può aumentare la produzione di piastrine e può funzionare come futuro terapeutico. Questa ricerca è stata condotta da Paul Schimmel, PhD, professore presso Scripps Research e co-autore senior dello studio con il professor Saverio Ruggeri, MD, di Scripps Research. Ricerche precedenti avevano dimostrato che mentre l’enzima YRSACT ha un ruolo cruciale nella decodifica del DNA (un processo chiamato traduzione), sembra che abbia ulteriori lavori nella cellula. YRSACT è abbondante nelle piastrine del sangue, le cellule che lasciano intasare e guarire le ferite. Così, i laboratori Schimmel e Ruggeri hanno cercato di scoprire il perché. Il loro studio è il primo a dimostrare che YRSACT è la chiave per un metodo di produzione di piastrine.

Schimmel, Ruggeri e i loro colleghi hanno lavorato con un modello murino carente di piastrine. Gli animali iniettati con YRSACT hanno mostrato un drammatico aumento della produzione di piastrine, specialmente in condizioni di stress, come le radiazioni simili a quelle che affliggono i pazienti oncologici. Lo studio su animali ha indicato un recupero accelerato delle piastrine, non solo nella trombocitopenia indotta da anticorpi, ma anche nella trombocitopenia indotta da radiazioni. Quindi, come funziona YRSACT? I ricercatori hanno scoperto che YRSACT aumenta la produzione di grandi cellule del midollo osseo chiamate megacariociti, che sono i precursori delle piastrine. Fino a questa scoperta, la trombopoietina (TPO) era in precedenza l’unica altra proteina nota per aumentare le piastrine. Inoltre, YRSACT si rivolge ai macrofagi per indurre la secrezione di citochine (come IL-6) che potenzia l’espansione dei megacariociti stimolando la via del recettore Toll-like (TLR)/MyD88. Il rifornimento piastrinico di YRSACT è indipendente dalla TPO, come dimostrato dall’espansione dei megacariociti da cellule staminali ematopoietiche derivate da cellule staminali pluripotenti indotte da un paziente con deficit di segnalazione TPO.

Schimmel spiega: “Oltre ai ruoli regolatori nel citoplasma, le attività di ex-traslazione delle tRNA sintetasi sono spesso associate a funzioni nucleari ed extracellulari. Queste funzioni dipendono da specifiche interazioni recettoriali o interazioni proteina-partner. Come esempio di interesse qui, la tirosil-tRNA sintetasi umana (YRS) può essere divisa mediante proteolisi naturale in due frammenti con attività distinte. YRS circola nel plasma umano e, a differenza di altre tRNA sintetasi, è abbondantemente presente nelle piastrine, in cui la sintesi proteica potrebbe non essere attiva quanto le cellule nucleate. Questo ha suggerito che l’YRS potrebbe avere ruoli aggiuntivi associati alla biologia piastrinica e ci ha spinto a cercare tali possibili funzioni”. Una versione di TPO è attualmente utilizzata come farmaco per trattare alcuni casi di trombocitopenia. Tuttavia, la TPO presenta dei limiti che la rendono inadatta e pericolosa in alcune situazioni cliniche. Mostrare che YRSACT potrebbe essere utile nei pazienti umani ha posto le proprie sfide. La trombocitopenia congenita è rara e persino trovare i giusti globuli rossi da testare nei pazienti con trombocitopenia è come trovare un ago in un pagliaio. Sorprendentemente, i ricercatori di Scripps sono stati in grado di collaborare con un gruppo presso il Centro per la ricerca e l’applicazione delle cellule iPS presso l’Università di Kyoto per testare una linea di cellule staminali sviluppata da un paziente con trombocitopenia.

Le loro scoperte in queste cellule umane hanno ulteriormente confermato che YRSACT può controllare un meccanismo nelle cellule per produrre piastrine salva-vita. Taisuke Kanaji dice che il prossimo passo nella ricerca è capire le condizioni – dalle infezioni alle radiazioni – che spingono il corpo ad attivare YRSACT da sola.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Kanaji T et al., Schimmel P. PNAS USA 2018; Aug 13.

Tsukahara T et al., Ueda H. Peptides. 2018 Mar;101:60-68.

Jinchao Y, Yanling Z et al. Sci Rep. 2017 Sep; 7(1):12184.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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