Il segreto della rigenerazione delle salamandre è stato rivelato: crescono nuovi organi dalla memoria. Invece di tornare allo stato embrionale, le cellule delle salamandre ricordano l'organo perduto e lo ricostruiscono esattamente come era prima
Gli scienziati hanno scoperto che il meccanismo di rigenerazione degli arti persi da parte delle salamandre non ha nulla a che fare con l'azione delle cellule staminali.
Le capacità magiche delle salamandre
La capacità di questi anfibi dalla coda di far crescere zampe, polmoni e un cervello ha preoccupato l'umanità per migliaia di anni - è stata studiata da Aristotele, Voltaire, Darwin.
Quando l'animale perde una parte del corpo, le cellule dello strato superficiale della pelle coprono rapidamente la ferita con la cosiddetta copertura epiteliale, i fibroblasti rompono i legami con il tessuto connettivo e formano un blastema (un accumulo di cellule specializzate) nel sito della ferita, da cui si forma un nuovo arto. Ad esempio, ci vogliono solo tre settimane per ottenere una nuova zampa.
Alla fine del 20 ° secolo, gli scienziati presumevano che le cellule di salamandra fossero simili alle cellule staminali, cioè possono trasformarsi in qualsiasi organo.
Martin Kragl dell'Istituto tedesco Max Planck ha riscontrato che non è così. Insieme ai suoi colleghi americani, ha studiato come la salamandra messicana, l'axolotl Ambystoma mexicanum, fa crescere arti e tessuti. Kragl ha approfittato delle scoperte dell'Università della California, che hanno dimostrato che le cellule della salamandra blastema sono simili alle cellule negli arti in via di sviluppo di embrioni di mammiferi, che sono in grado di rinnovare gli arti, ma perdono queste capacità prima della nascita.
Esperimento nell'ultravioletto
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Basandosi sull'idea che lo sviluppo degli arti dal blastema ripete praticamente in breve il loro sviluppo naturale nelle creature in crescita, gli scienziati tedeschi e americani hanno diviso gli animali in due gruppi. La prima ad essere iniettata è stata la proteina GFP derivata dalla medusa fluorescente. Alla luce ultravioletta, questa proteina evidenzia le cellule in verde, il che consente agli scienziati di tracciare l'origine di varie cellule e il loro scopo. Il secondo gruppo comprendeva sia axolotl adulti che larve. Gli scienziati li hanno introdotti a cellule con proteine prese da individui geneticamente modificati. La sostanza veniva iniettata nelle larve dove, come sapevano i biologi, avrebbero dovuto crescere vari tessuti e organi, in particolare il sistema nervoso. Gli adulti sono stati prima iniettati nelle cellule con proteine e poi tagliati fuori dal corpo pezzo per pezzo.
Dopo aver osservato i reparti per diverse settimane, i biologi hanno scoperto che le cellule si comportano in modo molto conservativo: crescono solo negli organi e nei tessuti da cui hanno avuto origine. "La conclusione principale dei ricercatori è che le nuove cellule muscolari producono solo vecchie cellule muscolari, nuove cellule della pelle producono solo vecchie cellule della pelle, i nuovi neuroni producono solo vecchie cellule nervose", scrive Science Daily. Questo processo è stato osservato più chiaramente nelle larve: iniettate nell'area da cui avrebbe dovuto crescere il sistema nervoso, le cellule evidenziate in verde si sono diffuse lungo l'axolotl in crescita esattamente secondo lo schema del sistema nervoso.
"Con ogni probabilità, le cellule vicino all'organo amputato vengono riprogrammate, il che consente loro di avviare programmi di formazione di tessuto embrionale senza tornare alla cellula polipotenziale originale", hanno osservato i ricercatori in un articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature.
In altre parole, le cellule di salamandra si comportano in modo fondamentalmente diverso dalle cellule staminali. Se questi ultimi sono in grado di ricevere la specializzazione e svilupparsi praticamente in qualsiasi organo, nelle cellule delle salamandre c'è un meccanismo di chiara continuità.
Da salamandra a superman
Il vantaggio delle cellule di salamandra è che non hanno bisogno di raggiungere uno stato embrionale per iniziare il processo di rigenerazione: funzionano alla grande da adulti. Rivelando il segreto delle "cellule attive", i medici potranno far crescere il braccio o la gamba mozzata di una persona, seguendo l'esempio di una salamandra.
"Un giorno saremo in grado di rigenerare il tessuto umano", afferma uno degli autori dello studio, Malcolm Meden. Le speranze degli scienziati americani sono in gran parte dovute alla personalità di chi ha ordinato lo studio: è stato sponsorizzato dal Dipartimento della Difesa americano, i cui rappresentanti vogliono aiutare i veterani amputati di Iraq e Afghanistan.
