Conversione del midollo osseo rosso in giallo-Causa e meccanismi

Le cavità del midollo in tutte le ossa dei mammiferi neonati contengono tessuto ematopoietico attivo, noto come midollo osseo rosso. Dal primo periodo postnatale in poi, il tessuto ematopoietico, principalmente nelle ossa delle estremità, viene gradualmente sostituito da cellule mesenchimali non ematopoietiche che accumulano gocce lipidiche, note come midollo osseo giallo o grasso. Per il suo mantenimento, il tessuto ematopoietico dipende dal supporto di speciali cellule mesenchimali nella cavità del midollo osseo, noto come microambiente ematopoietico. Sia le cellule che formano l’osso che le cellule del microambiente ematopoietico hanno progenitori comuni: le cellule staminali mesenchimali (MSC). Ipotizziamo che: (1) Le cellule del microambiente ematopoietico avanzino lungo un percorso di differenziazione/maturazione a tre stadi. Nella prima fase, supportano l’emopoiesi e non contengono grassi. Nella seconda fase, le cellule accumulano grasso e non supportano più l’emopoiesi allo stato stazionario; tuttavia, in condizioni di aumento del fabbisogno ematopoietico, perdono grasso e riacquistano la loro capacità di supportare l’emopoiesi. Nell’ultima fase, le cellule del microambiente ematopoietico mantengono l’aspetto del midollo osseo giallo e non supportano l’emopoiesi indipendentemente dallo stato del requisito ematopoietico.(2) Poiché le MSC sono legate alle superfici endostali e trabecolari, nelle ossa tubolari il loro numero è relativamente piccolo, rispetto alle ossa spongiose che hanno aree molto più grandi della superficie ossea interna. Gli MSC sono esposti a pressioni proliferative e differenziative, portando a una graduale riduzione del loro numero. Di conseguenza, la popolazione MSC nelle ossa tubolari si esaurisce piuttosto presto e il compartimento post-maturazione delle cellule mesenchimali è costituito da precursori ossei unipotenziali che mantengono il tessuto osseo e il microambiente ematopoietico che avanza verso l’ultimo stadio (grasso) di differenziazione. Al contrario, nelle ossa spugnose il numero relativamente elevato di MSC non soffre di esaurimento e continua a fornire microambiente ematopoietico appena differenziato, mantenendo così il midollo osseo rosso per tutta la vita dell’organismo.(3) I percorsi di differenziazione del microambiente osteogenico ed ematopoietico competono tra loro per il loro precursore comune. Durante il periodo di crescita dell’organismo prevalgono gli stimoli osteogenici, mentre nel periodo post-maturazione, la differenziazione MSC in microambiente ematopoietico aumenta a scapito della differenziazione nell’osso. Ciò si traduce nella riduzione del volume osseo e nell’espansione delle cavità del midollo nelle ossa spongiose ematopoieticamente attive, ma non nelle ossa tubolari già esaurite di MSC e che non partecipano all’emopoiesi. Vengono discussi dati sperimentali e clinici a supporto di queste ipotesi.