Meccanismi di controllo della proliferazione delle cellule germinali primordiali

Il ciclo cellulare nelle PGCs presenta aspetti particolari che richiedono probabilmente meccanismi di controllo unici. Difatti tali meccanismi devono assicurare allo stesso tempo l’espansione della popolazione germinale, il mantenimento potenziale della totipotenza differenziativa intrinseca alla linea germinale e il passaggio dal ciclo mitotico a quello meiotico in maniera dipendente dal sesso. Nel nostro lavoro, impiegando metodologie di isolamento e coltura di cellule germinali delle gonadi di embrioni murini a diversi stadi di sviluppo messe a punto nel nostro laboratorio, abbiamo iniziato a caratterizzare l’espressione in tali cellule di un gruppo significativo di geni (96) coinvolti nel controllo del ciclo cellulare mitotico delle cellule somatiche, utilizzando per la prima volta una tecnologia di analisi di c-DNA microarray su popolazioni purificate di PGCs, ovociti primari in profase meiotica I e prospermatogoni in G0. Allo stesso tempo, l’espressione degli stessi geni è stata analizzata per confronto in cellule ES, EG e fibroblasti embrionali. Le analisi comparate dei cDNA arrays hanno da una parte evidenziato somiglianze e differenze nel ciclo cellulare tra PGCs, cellule ES e cellule EG e dall’altra fornito indicazioni su alcuni meccanismi molecolari relativi al ciclo cellulare che potrebbero essere responsabili del blocco mitotico nelle cellule germinali embrionali e il passaggio al ciclo meiotico negli ovociti. Nel primo tipo di confronto, si è potuto rilevare che, relativamente ai geni analizzati, le PGCs presentano un ciclo cellulare che da una parte le rende simili a normali cellule somatiche proliferanti, in particolare per la presenza di una fase G1 soggetta a regolazione, dall’atra le rende più affini nel complesso di espressione genica alle cellule staminali alle quali sono accomunate per diverse altre caratteristiche genomiche. Da rilevare in tale ambito le notevoli diversità di espressione dei cDNA per Eras e Timp-3 tra le PGCs e le cellule EG che possono rappresentare oggetto di ulteriori studi relativi ai meccanismi alla base della trasformazione delle PGCs in cellule EG o EC. Nel confronto tra PGCs e prospermatogoni e ovociti e tra prospermatogoni e ovociti, le osservazioni più interessanti a nostro parere, riguardano l’espressione relativamente elevata sia nei prospermatogoni che negli ovociti della ciclina G2 e degli inibitori delle CDKs p16 e p21, che rende queste proteine candidate per un ruolo nel blocco mitotico che si verifica in questi due tipi cellulari, e gli aumentati livelli di trascritti per ciclina C e ciclina H, due cicline che potrebbero avere un ruolo importante nel passaggio da mitosi a meiosi negli ovociti.