I segreti della coda di un girino e le sue implicazioni sulla guarigione umana

Traduzione a cura di Denis Gobbi

Scienziati all’Università di Manchester hanno fatto una scoperta entusiasmante dopo aver osservato come i girini rigenerano le loro code, ciò potrebbe avere pesanti implicazioni sulla ricerca per la guarigione e rigenerazione umana.

Professor Amaya

Le rimarcabili capacità rigenerative di rane e salamandre in contrasto contro quelle dei mammiferi (inclusi gli esseri umani) sono diffusamente conosciute. Per esempio, se un girino perde la sua coda, nel giro di una settimana è in grado di rigenerarne un’altra. Per diversi anni il Professor Enrique Amaya e la sua squadra al “The Healing Foundation Centre in the Faculty of Life Sciences” ha tentato di comprendere meglio questo processo rigenerativo, nella speranza di poter usare queste informazioni per poter ideare nuove terapie volte a migliorare l’abilità negli esseri umani di curarsi e rigenerarsi.

In uno studio precedente, il gruppo del Professor Amaya ha identificato quali geni sono attivati durante la rigenerazione del tessuto. Inaspettatamente, lo studio ha rivelato che diversi geni coinvolti nel meccanismo metabolico vengono attivati, in particolare quelli connessi alla produzione di ROS (reactive oxygen species), molecole attive contenenti ossigeno. Il lato inusuale di questa scoperta è il fatto che generalmente si pensa che le ROS siano dannose per le cellule.

Il Professor Amaya ed il suo gruppo hanno deciso di seguire questa strada inaspettata e le loro nuove scoperte verranno pubblicate sul nuovo numero di “Nature Cell Biology“

Per esaminare i ROS durante la rigenerazione della coda, viene misurato il livello di H2O2 (perossido di idrogeno, una molecola reattiva dell’ossigeno specialmente sulle cellule) grazie ad una molecola fluorescente che cambia le proprietà di emissione luminosa in presenza del perossido. Usando questa avanzata forma di scansione, il Professor Amaya e la sua squadra sono stati in grado di mostrare come un marcato incremento di H2O2 si verifichi subito dopo l’amputazione della coda, e curiosamente, tale livello si mantiene alto durante l’intero processo di rigenerazione, il quale dura diversi giorni.

Parlando a proposito della ricerca Amaya afferma: ” Siamo molto sorpresi di rilevare grandi quantità di ROS durante la rigenerazione della coda, tradizionalmente si pensava che le ROS avessero un impatto negativo sulle cellule. Ma in questo caso sembrano averne uno positivo nel processo rigenerativo”.

Per valutare quanto siano indispensabili queste molecole nel processo, il team del professore ha artificiosamente limitato la produzione di ROS tramite due metodi differenti. Il primo consistente nell’applicazione di prodotti chimici quali un antiossidante, e nel secondo caso rimuovendo un gene responsabile nella produzione di ROS. In entrambi i casi il processo di rigenerazione risulta inibito e la ricrescita della coda insussistente.

Il Professor Amaya racconta a proposito: “Quando incrementiamo i livelli di ROS, la crescita e rigenerazione dei tessuti fallisce. La nostra ricerca suggerisce come i ROS siano essenziali per iniziare e sostenere la risposta rigenerativa. Abbiamo inoltre scoperto che la produzione di ROS è essenziale nell’attivazione della segnalazione wnt, che risulta noto da ogni studio su questo tema essere generalmente implicata in ogni sistema di rigenerazione, incluso quello degli esseri umani. E’ anche sorprendente il fatto che gli antiossidanti nel nostro studio abbiano ostacolato la rigenerazione, quando ci viene generalmente ripetuto quanto essi siano benefici per la salute”.

La pubblicazione dello studio del Professor Amaya arriva giusto pochi giorni dopo la pubblicazione di un documento dal Premio Nobel e co-scopritore della struttura del DNA, James Watson, suggerente il fatto che gli antiossidanti potrebbero essere nocivi per le persone con un cancro in fase avanzata di sviluppo.

Il commento del Professor Amaya: “E’ molto interessante che ben due pubblicazioni differenti a così breve distanza suggeriscano il fatto che gli antiossidanti non facciano sempre così bene. Queste scoperte stanno portando ad un capovolgimento di pensiero riguardo i relativi benefici ed effetti collaterali che gli ossidanti e gli antiossidanti possono avere sulla salute umana, e sicuramente gli ossidanti, tra cui i ROS, potrebbero giocare un ruolo molto importante nella rigenerazione dei tessuti”.

Il prossimo passo per il team al “Healing Foundation Centre” sarà quello di studiare i ROS ed il loro ruolo nella rigenerazione tissutale più da vicino. Con una migliore comprensione di ciò, essi sperano di poter applicare le loro scoperte alla medicina umana, magari identificando come manipolare i livelli di ROS di modo che possano influire in meglio sulla nostra capacità rigenerativa dei tessuti. Questa è la spiegazione su quanto oggi questi studi siano importanti per la moderna medicina rigenerativa.

Fonte: Università di Manchester