I condrociti sono cellule specializzate essenziali per la manutenzione e la riparazione della cartilagine, e la loro disfunzione è fondamentale per lo sviluppo di malattie articolari come l’osteoartrite (OAR). Tuttavia, l’eterogeneità cellulare dei condrociti nella cartilagine articolare umana non è ancora ben definita, il che ostacola la comprensione della patogenesi dell’OAR. Questa ricerca, pubblicata sulla rivista Genes and Diseases da un team dell’Harbin Institute of Technology, della Southern University of Science and Technology, della Shenzhen University, della Guangxi University of Chinese Medicine, della Guangdong Medical University e della University of Chinese Academy of Sciences, ha utilizzato il sequenziamento dell’RNA a cellula singola (scRNA-seq) per scoprire sottopopolazioni distinte di condrociti tissutali umani (HTC).
I ricercatori hanno utilizzato questa tecnologia per costruire un atlante trascrittomico a cellula singola di condrociti nella cartilagine umana sana, identificando due sottopopolazioni cellulari, ovvero HTC-1 e HTC-2. HTC-1, il nuovo sottoinsieme cellulare, ha espresso specificamente geni associati all’apoptosi cellulare e alla morte cellulare ferroptotica ed è stato scoperto che è espresso di più nella cartilagine dei pazienti OAR rispetto agli individui sani. Questa scoperta indica che una maggiore presenza di HTC-1 e una ridotta apoptosi dei condrociti svolgono ruoli fondamentali nella patogenesi della malattia. Oltre a HTC-1, i ricercatori hanno anche identificato una significativa espansione delle dimensioni della popolazione nei fibrocondrociti proliferati (ProFC), in particolare un sottoinsieme di recente scoperta, vale a dire ProFC-2, nella cartilagine patologica.
Diversamente da ProFC, ProFC-2 ha mostrato una risposta infiammatoria accentuata e una maggiore segnalazione di citochine e risposte cellulari agli stimoli. Pertanto, ProFC-2 è una sottopopolazione specifica della cartilagine OAR e può contribuire allo sviluppo di OAR tramite infiammazione. Questo studio evidenzia anche i condrociti omeostatici (HomC), una sottopopolazione nota per la sua pronunciata espressione di geni del ritmo circadiano umano e per gli effetti protettivi contro la degenerazione della cartilagine. È interessante notare che i ricercatori hanno scoperto che l’espressione di HomC era significativamente inferiore nella cartilagine OAR rispetto alla cartilagine sana. L’indagine complessiva ha mostrato che le popolazioni ProFC e HTC-1 si sono espanse nei pazienti OAR, mentre la popolazione HomC è diminuita.
Questo studio approfondisce la comprensione dell’eterogeneità dei condrociti nella cartilagine articolare e fornisce quindi preziosi indizi sui meccanismi cellulari che guidano lo sviluppo e la progressione di OAR. Lv et al. hanno identificato condrociti ferroptotici in base alle caratteristiche molecolari e ai loro marcatori nei pazienti OAR. Questo studio ha anche scoperto che la proteina di membrana TRPV1 proteggeva i condrociti dalla ferroptosi e potrebbe essere un bersaglio terapeutico. Pertanto, lo stress ossidativo e una forma di morte cellulare programmata vengono nuovamente invocati nella patogenesi dell’OAR. In conclusione, i ricercatori sottolineano che queste intuizioni potrebbero aprire la strada a futuri approcci terapeutici volti a modulare le popolazioni di condrociti e prevenire la degenerazione della cartilagine nell’OAR.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
Liu Z et al. Front Endocrinol. 2024 Dec; 15:1479909.
Pan B et al. Front Immunol. 2024 Nov; 15:1482361.
Huang C et al. Genes Dis. 2024 Feb; 12(2):101241.
