Le nuove ossa di rana danno agli esseri umani speranza di rigenerazione

Immagina di poterlo tagliare a pezzetti e poi tornare in buone condizioni dopo circa due settimane. O se il cuore è in grado di produrre cellule muscolari cardiache nuove e sane dopo un attacco cardiaco acuto.

La capacità di recuperare parti del corpo perse e tessuti morti non è del tutto rara nel regno animale, anche se la maschera del vortice è lunga un centimetro. schmidt mediterraneo, Che possono resistere a scheggiature complete, appartengono a casi estremi. Un po’ meno eccitanti ma dal punto di vista umano, le varietà sorprendenti sono ancora, ad esempio, pesce zebra, salamandre, alcune lucertole, aragoste, granchi e stelle marine. Le salamandre e il pesce zebra, ad esempio, possono perdere ripetutamente gran parte dell’occhio, del cervello e del cuore senza che il danno diventi permanente.

Non è chiaro se la capacità di rigenerare parti del corpo sia originale e inerte in misura minore o maggiore nella maggior parte degli organismi, o se sia apparsa scarsa qua e là nel corso dell’evoluzione.

Abbiamo esseri umani E altri mammiferi sono comunque solo molto modesti nella forma. Quando subiamo una lesione grave, le cellule del corpo di solito formano un solido tessuto cicatriziale invece di reintegrare le parti mancanti, ciò che viene chiamato rigenerazione.

– Abbiamo ancora una certa capacità da bambini. Fino all’età di sette o otto anni, i polpastrelli, ad esempio, possono ricrescere se danneggiati o tagliati completamente. Ma, da adulti, non possiamo più ricreare completamente alcun tessuto, afferma Nirusha Murugan, ricercatrice in medicina rigenerativa presso l’Università di Algoma in Canada.

Come molti altri ricercatori che studiano la rigenerazione, crede che sia possibile stimolare questo tipo di processo anche in specie che non ce l’hanno naturalmente, se solo si potessero apprendere i segnali che controllano il comportamento delle cellule dopo una lesione.

Il bersaglio doloroso è l’essere umano. Nella lista dei desideri ci sono cose come fare in modo che il cervello formi nuovi neuroni nel morbo di Parkinson, ad esempio, che il cuore possa sostituire il tessuto cicatriziale con cellule muscolari cardiache sane dopo un infarto, o almeno che grandi ferite possano guarire senza lasciare cicatrici.

– Ci stiamo decisamente avvicinando a quell’opportunità. Ma quando è possibile, e quanto tempo potrebbe volerci prima che siamo lì, non posso rispondere, dice Nirusha Murugan.

recentemente introdotto Insieme ad altri ricercatori, hanno fatto una scoperta che potrebbe fornire importanti pezzi del puzzle. Il gruppo di ricerca ha studiato le rane artigliate africane. È una specie che può rigenerare, ad esempio, le ossa perse in modo che siano sessualmente mature e si muovano a terra. Poi l’abilità scompare.

Ma in uno studio ora pubblicato sulla rivista progresso della scienza I ricercatori hanno dimostrato che se la ferita dopo l’osso mancante viene trattata correttamente, anche le rane adulte possono formare un nuovo osso abbastanza completo.

Il trucco, spiega Nirosha Murugan, è mantenere umida la ferita per le prime 24 ore con l’aiuto di un tipo di guaina in silicone che si attacca allo stelo, che rilascia anche una miscela di diverse sostanze che stimolano la crescita nervosa e cellulare, prevengono infiammazione e aiutano le cellule a regolare il contenuto di ossigeno.

Le prime 24 ore dopo l’infortunio sono un periodo molto critico. Questo è il momento in cui le cellule sono più vulnerabili ai segnali chimici. Quindi è importante introdurre il giusto tipo di segnale a cui le cellule possono rispondere, in modo che siano dirette alla rigenerazione piuttosto che alla formazione di cicatrici, afferma Nirusha Murugan.

Dopo 24 ore, il manicotto in silicone è stato rimosso. A quel punto, si è formato un tessuto sottile per proteggere dalle infezioni, in modo che il moncone osseo possa continuare a riprendersi e crescere da solo per circa 18 mesi.

Nirosha Murugan afferma di non essere un perfetto uomo di sfondo cresciuto dalle rane nel gruppo di trattamento. Ad esempio, tra le dita dei piedi mancavano gli artigli e la pelle del nuotatore. Ma rispetto ai gruppi di controllo che avevano solo una guaina in silicone priva di sostanze attive, o non avevano ricevuto alcun trattamento, la parte del corpo era più funzionale e utile.

Le nuove ossa hanno funzionato in modo che le rane potessero nuotare normalmente e hanno anche reagito al tatto, indicando che nei tessuti si erano formate connessioni nervose.

La cosa interessante è che nelle ossa normali si trovano strutture complesse. Gli scheletri e le connessioni tra nervi e muscoli sono stati ricreati in un modo che non è mai stato possibile nelle rane adulte, afferma Nerusha Murugan.

Hack recente in ricerca sulla rigenerazione presso il Karolinska Institutet di Stoccolma. Lì, Elif Eroglu, ricercatore del Dipartimento di biologia cellulare e molecolare, insieme al professor Andras Simon, tra gli altri, ha scoperto un importante meccanismo che consente alla salamandra costata spagnola di riparare il suo cuore dopo aver perso fino al 25% del suo cuore. cellule muscolari. Si è rivelata un’interessante somiglianza con un essere umano.

A differenza della rana artigliata, la salamandra costata ha la notevole capacità di ricreare parti del corpo anche quando diventa adulta. Ma esattamente come andranno a finire le cose è ancora in gran parte un mistero.

Nel nuovo studio pubblicato in Biologia cellulare naturaleI ricercatori hanno dimostrato che una scorta di cellule negli strati esterni del cuore inizia a spostarsi verso l’interno dopo che il cuore è stato ferito. Lì, comunicano tra loro e si trasformano in nuove cellule del muscolo cardiaco.

La cosa interessante è che questo non è un tipo unico di cellula che si trova solo nelle salamandre. Si trovano anche nei mammiferi e nell’uomo, dice Elif Eroglu.

Ma nei mammiferi, queste cellule non si muovono molto verso il danno e non possono coordinarsi come nelle salamandre. Elif Eroglu spiega che la differenza sembra essere dovuta a una proteina speciale, CLDN6+, che aiuta le cellule di salamandra a comunicare tra loro. Questo segnale proteico manca nei mammiferi e quando i ricercatori lo hanno bloccato nelle salamandre, le cellule non potevano più connettersi tra loro e formare nuove cellule del muscolo cardiaco.

– Pensiamo che sia un fattore critico che le cellule siano sole o in gruppo, che controllano come si sentono riguardo a ciò che li circonda, che a sua volta determina in cosa si sviluppano, afferma Elif Eroglu.

“Potrebbe essere un modo per attivare queste cellule negli esseri umani e farli comportare come una salamandra”, aggiunge.

Entrambi i gruppi di ricerca hanno ora avviato studi sui mammiferi.