L’assenza della Laminina 332 causa nell'uomo la forma giunzionale di Epidermolisi Bollosa (EB- LAM332), una devastante malattia genetica della pelle caratterizzata dalla formazione di bolle a livello della lamina lucida della membrana basale e dall'assenza di emidesmosomi. L'EB Laminina 332-dipendente è anche caratterizzata da una perdita progressiva del numero di cellule staminali epidermiche in vivo, che rappresenta uno step limitante a possibili approcci di terapia genica ex vivo. Abbiamo osservato che la riduzione del potenziale clonogenico dei cheratinociti primari derivati da pazienti con EB-LAM332 è associata all'alterazione del pathway di YAP/TAZ. L'espressione di YAP/TAZ e della survivina che è un loro noto target, è fortemente diminuita nei cheratinociti di EB-LAM332 che non contengono YAP nucleare, ma solo YAP fosforilato, inattivo e citoplasmatico. Il potenziale proliferativo di tali colonie è fortemente compromesso e le colture di cheratinociti primari ottenuti da biopsie di pazienti con Epidermolisi Bollosa Giunzionale vanno incontro rapidamente a senescenza replicativa, in seguito a una deplezione di olocloni causata dall'apoptosi. Questo scenario non si osserva negli altri tipi di epidermolisi bollosa, come l'epidermolisi bollosa distrofica collagene VII dipendente o l'epidermolisi bollosa giunzionale collagene XVII dipendente, ma è ricapitolata dalla down-regolazione attarverso i siRNA della catena β3 della laminina 332. Al contrario, le cellule clonogeniche primarie ottenute da biopsie di donatori sani esprimono livelli variabili di YAP/TAZ nucleare. La quantità di YAP/TAZ nucleare è elevata nelle cellule staminali dell'epidermide, identificate come olocloni, e diminuita o assente nei merocloni e paracloni, che hanno proprietà di “transient amplifying progenitors”. In particolare, YAP è nucleare negli olocloni mentre nei merocloni e paracloni è inattivo e fosforilato. La terapia genica ex vivo di EB-LAM332 mediante vettori retrovirali, ripristina il potenziale proliferativo e clonogenico e le propietà di adesione dei cheratinociti primari di EB-LAM332, portando alla rigenerazione completa degli emidesmosomi in vivo. Il ripristino delle proprietà proliferative e di adesione dei cheratinociti di EB-LAM332 è accompagnato dall'espressione di normali livelli nucleari di YAP/TAZ e della survivina. La down-regolazione di YAP/TAZ nei cheratinociti primari compromette la proliferazione e induce apoptosi; al contratio, l'overespressione della forma costitutivamente attiva di YAP induce una senescenza replicativa prematura dei cheratinociti. Questi dati suggeriscono che la via di segnalazione mediata da YAP/TAZ potrebbe giocare un ruolo fondamentale nel mantenimento del potenziale clonogenico e proliferativo delle cellule staminali epidermiche attraverso la laminina 332 che è una proteina di adesione tra la cellula e la matrice extra-cellulare. Inoltre, i dati ottenuti hanno importanti implicazioni per una terapia genica efficiente ex vivo dell'Epidermolisi Bollosa Giunzionale.

Deplezione YAP/TAZ-dipendente delle cellule staminali epidermiche umane nell'Epidermolisi Bollosa Giunzionale.

2016

Abstract

L’assenza della Laminina 332 causa nell'uomo la forma giunzionale di Epidermolisi Bollosa (EB- LAM332), una devastante malattia genetica della pelle caratterizzata dalla formazione di bolle a livello della lamina lucida della membrana basale e dall'assenza di emidesmosomi. L'EB Laminina 332-dipendente è anche caratterizzata da una perdita progressiva del numero di cellule staminali epidermiche in vivo, che rappresenta uno step limitante a possibili approcci di terapia genica ex vivo. Abbiamo osservato che la riduzione del potenziale clonogenico dei cheratinociti primari derivati da pazienti con EB-LAM332 è associata all'alterazione del pathway di YAP/TAZ. L'espressione di YAP/TAZ e della survivina che è un loro noto target, è fortemente diminuita nei cheratinociti di EB-LAM332 che non contengono YAP nucleare, ma solo YAP fosforilato, inattivo e citoplasmatico. Il potenziale proliferativo di tali colonie è fortemente compromesso e le colture di cheratinociti primari ottenuti da biopsie di pazienti con Epidermolisi Bollosa Giunzionale vanno incontro rapidamente a senescenza replicativa, in seguito a una deplezione di olocloni causata dall'apoptosi. Questo scenario non si osserva negli altri tipi di epidermolisi bollosa, come l'epidermolisi bollosa distrofica collagene VII dipendente o l'epidermolisi bollosa giunzionale collagene XVII dipendente, ma è ricapitolata dalla down-regolazione attarverso i siRNA della catena β3 della laminina 332. Al contrario, le cellule clonogeniche primarie ottenute da biopsie di donatori sani esprimono livelli variabili di YAP/TAZ nucleare. La quantità di YAP/TAZ nucleare è elevata nelle cellule staminali dell'epidermide, identificate come olocloni, e diminuita o assente nei merocloni e paracloni, che hanno proprietà di “transient amplifying progenitors”. In particolare, YAP è nucleare negli olocloni mentre nei merocloni e paracloni è inattivo e fosforilato. La terapia genica ex vivo di EB-LAM332 mediante vettori retrovirali, ripristina il potenziale proliferativo e clonogenico e le propietà di adesione dei cheratinociti primari di EB-LAM332, portando alla rigenerazione completa degli emidesmosomi in vivo. Il ripristino delle proprietà proliferative e di adesione dei cheratinociti di EB-LAM332 è accompagnato dall'espressione di normali livelli nucleari di YAP/TAZ e della survivina. La down-regolazione di YAP/TAZ nei cheratinociti primari compromette la proliferazione e induce apoptosi; al contratio, l'overespressione della forma costitutivamente attiva di YAP induce una senescenza replicativa prematura dei cheratinociti. Questi dati suggeriscono che la via di segnalazione mediata da YAP/TAZ potrebbe giocare un ruolo fondamentale nel mantenimento del potenziale clonogenico e proliferativo delle cellule staminali epidermiche attraverso la laminina 332 che è una proteina di adesione tra la cellula e la matrice extra-cellulare. Inoltre, i dati ottenuti hanno importanti implicazioni per una terapia genica efficiente ex vivo dell'Epidermolisi Bollosa Giunzionale.
5-apr-2016
Italiano
BIO/11
DE LUCA MICHELE
TUPLER ROSSELLA
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-142903