10:18 01 Ottobre 2020
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L’uomo è in grado di rigenerare parti del proprio corpo analogamente a quanto fanno pesci e anfibi.

Gli scienziati hanno registrato alcuni casi di bambini a cui sono ricresciuti i polpastrelli delle dita amputate e il caso di un adulto nelle giunture delle cui gambe si sono riformati i tessuti. I ricercatori pensano che sia una questione genetica. Se capissimo come attivare questi geni, in futuro chi perderà gli arti potrà averne di nuovi.

Sui polpastrelli

All’inizio degli anni ’70 gli scienziati raccontavano la storia di un bambino che per via di un trauma aveva perso il polpastrello dell’indice. Dopo qualche mese la parte mancante era ricresciuta. Pare che non si sia trattato di un caso isolato. Infatti, la rigenerazione è un fenomeno registrato anche in passato, ma solamente nei bambini in tenera età. Negli adulti non è mai accaduto niente di simile.

Lo strano fenomeno è stato spiegato solamente nel 2013. Gli scienziati dell’Università di New York hanno scoperto alla base delle unghie dell’uomo un piccolo gruppo di cellule staminali. Sono queste che permettono alle unghie di crescere continuamente e che consentono il ripristino dei polpastrelli persi in età infantile. Tuttavia, la rigenerazione avviene soltanto se rimane almeno un pezzo di unghia.

Infatti, dopo l’amputazione nell’epitelio rimasto al di sotto della parte conservatasi della lamina ungueale vengono attivate le proteine Wnt. In caso di trauma queste richiamano nell’area danneggiata le cellule nervose che a loro volta innescano l’aumento di cellule del tessuto connettivo. Queste cellule sono note come cellule staminali mesenchimali. Di norma, possono tramutarsi in ossa, tendini e muscoli.

Negli esperimenti dei biologi americani proprio grazie a questo meccanismo in 5 settimane nelle cavie sono ricresciuti nuovi polpastrelli nelle dita amputate. Se agli animali avessero amputato una porzione troppo grande senza lasciare traccia dell’unghia, il processo di rigenerazione non si sarebbe potuto innescare. In verità, in seguito gli scienziati hanno posto rimedio a questo: alla base dell’unghia hanno stabilizzato la concentrazione della proteina beta-catenina che svolge la funzione di trasmettitore di segnali tra le proteine Wnt. Di conseguenza, anche le cavie private delle unghie hanno recuperato le dita perdute.

Un meccanismo analogo regola il processo di rigenerazione negli anfibi, ritengono gli autori dello studio. La sua presenza nei mammiferi e, in particolare nell’uomo, infonde speranza nel fatto che in futuro si possa scoprire come ripristinare gli arti amputati.

Da dove crescono le orecchie

Due anni dopo il gruppo internazionale di scienziati ha dichiarato: in verità, questa possibilità è stata registrata per ora solo nelle cavie. Stimolando uno dei geni della crescita (attivo di consueto soltanto durante lo sviluppo embrionale) i biologi hanno ripristinato i tessuti danneggiati di animali adulti. E non si trattava solamente di polpastrelli, ma anche di padiglioni auricolari.

Durante l’esperimento i ricercatori hanno analizzato i processi cellulari delle cosiddette cavie MRL. Questa popolazione di roditori è comparsa in seguito all’incrocio di alcune diverse sottospecie. I rappresentanti della popolazione in questione sono in grado di ripristinare la cartilagine e altri tessuti corporei poiché subito dopo la ferita o il trauma nelle loro cellule vengono attivati il gene della crescita e la proteina HIF-1a ad esso correlata. Nei roditori comuni questo filamento di DNA viene attivato solamente durante lo sviluppo embrionale e di fatto non si manifesta mai in età adulta.

Quando i biologi hanno disattivato questo gene nelle cavie MRL, il processo di ripristino si è interrotto. Invece, i roditori comuni ai quali era stata incrementata la concentrazione di HIF-1a nei tessuti hanno acquisito la capacità di far ricrescere le parti corporee perdute. Ad esempio, i loro padiglioni auricolari, dopo che gli scienziati ne hanno tagliate parti rilevanti, sono ritornati al loro stadio originario e anzi è ricresciuto persino il pelo.

Dunque, aggiungendo l’opportuna quantità di HIF-1a, è possibile riportare qualsivoglia cellula adulta nella condizione in cui riuscirà a diffondersi nei tessuti e a trasformarsi nella tipologia di cellula opportuna a seconda della necessità. E se si trovasse un metodo efficace per veicolare la proteina all’interno dell’organismo, questa riuscirebbe molto probabilmente a ripristinare determinate parti del corpo.

L’uomo si rigenera

Ad ogni modo nell’organismo umano è comunque possibile la rigenerazione. Questo è stato appurato in passato da ricercatori americani e svedesi che hanno studiato campioni di cartilagine di volontari sani e di pazienti affetti da artrosi. Nell’uomo questa patologia danneggia la cartilagine, le giunture e i tessuti ad esse circostanti.

Calcolando l’età delle singole molecole (collagene, aggrecano, fibronectina) all’interno della sostanza extracellulare della cartilagine, i biologi hanno appurato che più lontana è la giuntura dalla colonna vertebrale, maggiore è il numero di proteine giovani e di nuova formazione in essa contenute. Ad esempio, nella caviglia le sostanze erano più giovani di quanto non lo fossero nelle anche.

Inoltre, proprio nel ginocchio e nella caviglia gli scienziati hanno rilevato l’espressione di microRNA che in passato erano stati registrati in altri animali con elevata predisposizione alla rigenerazione, ossia l’assolotto e il danio zebrato. Nei campioni dei soggetti affetti da artrosi la concentrazione di queste sostanze era due volte superiore rispetto a quella attestata nella cartilagine dei volontari sani. Invece nella caviglia era di 2-5 volte superiore rispetto che nella spalla.

Secondo gli autori dello studio, queste sarebbero manifestazioni della capacità di rigenerazione che si conserva parzialmente in alcune giunture. Sotto stress o in esito a danneggiamenti dei tessuti vengono avviati i medesimi processi che utilizzano gli anfibi per ripristinare gli arti mutilati. Più lontana è la giuntura dalla colonna vertebrale, più attivo è il processo di rigenerazione. Questo è dovuto al fatto che l’artrosi danneggia più le anche che le caviglie.

I ricercatori ritengono altamente probabile che le giunture danneggiate possano essere ripristinate stimolando solamente i processi di rigenerazione, ad esempio con l’ausilio di iniezioni di determinati microRNA.

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