Spiegato il processo rigenerativo dei vermi marini

Roma – Spiegato il meccanismo molecolare alla base della rigenerazione dei vermi marini, creando una migliore comprensione della capacità naturale di riprogrammazione delle cellule. A farlo i biologi molecolari, Alexander Stockinger, Leonie Adelmann e Florian Raible dei Max Perutz Labs, dell’Università di Vienna, in uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications. Molti organismi viventi sono in grado di rigenerare tessuti danneggiati o persi, ma non è ancora del tutto chiaro perché alcuni siano particolarmente bravi in ​​questo e altri no. Ora, la squadra di biologi ha dato un importante contributo per chiarire questa questione. La capacità di rigenerarsi, da singoli tipi di cellule a interi organi o tessuti complessi, è di fondamentale importanza per tutte le specie viventi. Anche il corpo umano si rigenera; in breve, le cellule morte vengono sostituite da quelle appena prodotte. Negli esseri umani, ad esempio, questo è il caso della mucosa intestinale o del fegato. Tuttavia, altre creature hanno capacità rigenerative molto più forti. Ad esempio, gli anellidi, come Platynereis dumerilii, possono rigenerare intere parti del loro corpo posteriore dopo una lesione. I meccanismi molecolari che controllano questo processo erano finora poco noti. Il nuovo studio ha fornito nuove intuizioni. Gli scienziati non stanno solo acquisendo una migliore comprensione della biologia in generale, ma anche della capacità naturale di riprogrammazione delle cellule. La crescita di nuovi segmenti, o parti del corpo, nei vermi marini è controllata da una speciale zona di crescita, in cui si trovano speciali cellule staminali. Nuovi segmenti emergono quindi dalla divisione di queste cellule. Nello studio, Stockinger e Adelmann, insieme al gruppo di ricerca del laboratorio Raible, hanno mostrato quali meccanismi molecolari possono essere utilizzati per rinnovare una zona di crescita persa in modo che i vermi marini possano formare di nuovo nuovi segmenti. Ciò che rende speciale Platynereis dumerilii è che, a differenza di altre specie, la rigenerazione nei vermi marini non si basa sulle cellule staminali esistenti. Invece, le cellule differenziate subiscono quella che è nota come dedifferenziazione dopo la rimozione della zona di crescita. “Ciò significa che queste cellule iniziano a tornare a uno stato simile a quello delle cellule staminali nel giro di poche ore, per costruire una nuova zona di crescita il più rapidamente possibile”, ha detto Adelmann. I ricercatori hanno anche scoperto che l’espressione genica in queste cellule staminali appena formate differisce in realtà dalle loro cellule precursori. “È entusiasmante che fattori correlati ai fattori di trascrizione Myc e Sox2, che sono anche utilizzati nella medicina moderna per produrre cellule staminali da cellule umane differenziate, svolgano un ruolo anche qui”, ha affermato Stockinger. “Il concetto di dedifferenziazione è stato proposto oltre sessanta anni fa, ma i ricercatori dell’epoca non avevano gli strumenti per testare questa idea”, ha spiegato Raible. “Ora abbiamo sviluppato strumenti per comprendere la dedifferenziazione a livello molecolare e confrontarla con questa cosiddetta “riprogrammazione” delle cellule nella medicina moderna”, ha proseguito Raible. “Ciò crea una solida base per studi futuri”, ha aggiunto Raible. Una delle strategie speciali degli scienziati è stata quella di indagare gli stati delle cellule utilizzando il nuovo metodo di sequenziamento dell’RNA a cellula singola. Questa tecnica ha fornito un nuovo tipo di set di dati per indagare la rigenerazione dei tessuti. “La trascrittomica a cellula singola ci consente di identificare i tipi di cellule e i loro stati e di mostrare come rispondono alla perdita di parti del corpo a livello individuale”, ha dichiarato Stockinger. “Nel nostro studio, abbiamo anche combinato questa tecnica con i dati di colleghi francesi che hanno utilizzato l’etichettatura fluorescente delle cellule per aiutare a rivelare quali tessuti derivano in ultima analisi da determinate cellule staminali”, ha sottolineato Stockinger. “Abbiamo scoperto almeno due diverse popolazioni di cellule staminali: una che rigenera tessuti come l’epidermide e i neuroni, e un’altra che forma muscoli e tessuto connettivo”, ha concluso Adelmann. (30Science.com)