Coda di girino: esempio di rigenerazione dei tessuti

Considerati finora solo un pericolo per l’integrità delle cellule, alcuni radicali liberi come il perossido di idrogeno hanno anche un ruolo essenziale nell’innescare i meccanismi di rigenerazione dei tessuti danneggiati, come ha rivelato uno studio sui meccanismi che permettono ai girini di riformare in brevissimo tempo la loro coda. La scoperta potrà avere significative ricadute nel campo della medicina rigenerativa.

Nei processi di rigenerazione dei tessuti ha un ruolo chiave la produzione di specie reattive dell’ossigeno, molecole chimicamente molto reattive contenenti ossigeno, appartenenti alla più ampia classe dei radicali liberi, generalmente considerate dannose per le cellule. E’ il risultato di uno studio sui girini di rana da un gruppo di ricerca dell’Università di Manchester diretto da Enrique Amay, che illustra la scoperta in un articolo pubblicato su “Nature Cell Biology”.

I girini, come le rane adulte e le salamandre, hanno capacità di rigenerazione dei tessuti particolarmente spiccate: se a un girino viene asportata la coda, questa ricresce completamente nel giro di una settimana. In uno studio precedente il team aveva osservato che fra i diversi geni attivati durante i processi rigenerativi, vi erano anche quelli che presiedono alla produzione delle specie reattive dell’ossigeno. Questa circostanza è apparsa singolare, dato che solitamente queste molecole sono un sottoprodotto del metabolismo cellulare e vengono sintetizzate solamente da macrofagi e leucociti che le usano per distruggere la parete cellulare dei batteri.

I ricercatori hanno tenuto sotto osservazione le cellule del tessuto di coda di girino in rigenerazione misurando i livelli di perossido di idrogeno, una delle più importanti specie reattive dell’ossigeno, rilevando che rimangono elevati per tutto il periodo.

Le fasi di rigenerazione della coda di un girino e i corrispondneti livelli di specie reattive dell’ossigeno (in basso) nei tessuti.(Cortesia Nick R. Love et al. / Nature)

Successivamente, per valutare l’importanza di queste molecole nel processo di rigenerazione, i ricercatori hanno ridotto la loro presenza nei tessuti in rigenerazione sia attraverso la somministrazione in quei tessuti di antiossidanti in grado di inattivare il perossido di idrogeno, sia inattivando il gene responsabile della produzione di quel radicale libero. “Quando abbiamo diminuito i livelli di perossido di idrogeno – riferisce Amaya – la crescita dei tessuti e la rigenerazione non si verifichi La nostra ricerca suggerisce dunque che le specie reattive dell’ossigeno siano essenziali per avviare e sostenere la risposta rigenerativa.” In particolare i ricercatori hanno scoperto che la produzione di queste molecole è essenziale per attivare una via di segnalazione cellulare, nota come Wnt\beta-catenina, che risulta implicata in tutti i processi di rigenerazione finora studiati, anche in quelli che si verificano nell’uomo.

Indicando un possibile ruolo delle specie reattive dell’ossigeno nella futura medicina rigenerativa – osserva Amaya – la ricerca impone un ripensamento a proposito del modo in cui siamo abituati a pensare a esse, ma anche agli antiossidanti che le contrastano, tanto più che un altro studio, appena pubblicato dal premio Nobel James Watson, indica come gli antiossidanti possano avere un ruolo negativo nelle forme tumorali in fase avanzata.