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Un nuovo articolo pubblicato su Science Advances offre concrete possibilità future per "imitare" gli anfibi nella rigenerazione corporea. Infatti alcuni animali come le salamandre messicane axolotl, sono dotati di sorprendenti capacità rigenerative. Se a causa di predatori o per un incidente perdono una zampa, ad esempio, sono capaci di riformare le parti mancanti ripristinando totalmente tutte le funzioni sensoriali.
Questa capacità è raramente condivisa da altri vertebrati e la nostra specie non fa purtroppo eccezione. Quando le persone perdono parti del loro corpo a causa di malattie o lesioni traumatiche, spesso sentono di aver perso una parte di ciò che sono, anche vivendo un dolore simile alla perdita di una persona cara. Il loro senso di perdita personale è giustificato perché, a differenza delle salamandre o degli irriverenti personaggi dei fumetti come Deadpool, i tessuti umani adulti generalmente non si rigenerano: la perdita degli arti è permanente e irreversibile. O, almeno, per il momento. In un futuro prossimo potremo essere infatti in grado di farlo grazie come sempre all'osservazione della natura.
Imitare gli axolotl
L'axolotl o assolotto (Ambystoma mexicanum) è una rara salamandra messicana. È considerata una specie a rischio estremamente alto di estinzione in natura, per diversi fattori quali la pesca, l'inquinamento e la perdita di habitat.
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Una delle caratteristiche dell'axolotl che attira maggiormente l'attenzione è la sua capacità curativa, che lo rende molto studiato in medicina: è in grado di rigenerare in pochi mesi intere appendici perdute e, in alcuni casi, strutture più "complesse", come la coda, parti del sistema nervoso centrale e tessuti dell'occhio e del cuore. Possono anche accettare prontamente trapianti da altri individui, inclusi occhi e parti del cervello, ripristinando la piena funzionalità di questi organi. Negli individui adulti metamorfosati, tuttavia, la capacità di rigenerarsi è notevolmente ridotta.
Un team di ricerca della Tufts University del Massachussets ha recentemente sviluppato un nuovo trattamento rigenerativo che imita le capacità ricostruttive degli axolotl, con risultati sorprendenti. Applicando questo processo ad esemplari di rane africane, gli xenopi lisci o platanne (Xenopus laevis), una specie di anfibi con capacità rigenerative pressoché nulle, è stato possibile in sole ventiquattro ore fargli ricostruire arti completamente funzionali e sensibili al tatto.
Durante lo sviluppo molto precoce, le cellule che alla fine diventeranno arti e organi si dispongono in precise strutture anatomiche utilizzando una serie di segnali chimici, biomeccanici ed elettrici. Nel considerare i modi per rigenerare gli arti, i medici hanno ragionato sul fatto che sarebbe stato molto più facile "chiedere" alle cellule di ripetere ciò che avevano già fatto durante lo sviluppo embrionale. Hanno quindi cercato dei modi per attivare il segnale "ricostruisci quello che normalmente era qui" per le cellule nel sito di una ferita.
Facile, a dirsi. Una delle maggiori sfide nel fare questo è stato capire come creare un ambiente che incoraggi il corpo a rigenerarsi invece di formare tessuto cicatriziale. Mentre le cicatrici aiutano a proteggere i tessuti danneggiati da ulteriori danni, cambiano anche l'ambiente cellulare in modi che impediscono la rigenerazione: è proprio evitando la formazione di tessuto cicatriziale che gli axolotl riescono in questo difficile compito; le salamandre regolano il loro livello interno di macrofagi e sopprimono l'infiammazione.
Anche all'inizio dello sviluppo umano, il sacco amniotico fornisce un ambiente che può facilitare i meccanismi rigenerativi. I ricercatori hanno quindi ipotizzato che lo sviluppo di un ambiente simile potrebbe ignorare la formazione di cicatrici al momento della lesione e consentire al corpo di riattivare i segnali rigenerativi dormienti.
Per implementare questa idea, hanno sviluppato un dispositivo indossabile fatto di idrogel (uno speciale materiale chiamato silk hydrogel) per creare una camera isolata e bloccare altri segnali che indirizzerebbero il corpo a sviluppare cicatrici o subire altri processi. I dispositivi sono poi stati riempiti con un cocktail di cinque farmaci coinvolti nel normale sviluppo embrionale e nella crescita iniziale dei tessuti. Con sole 24 ore di somministrazione, le rane curate in questo modo hanno rigenerato nel corso dei mesi successivi, arti funzionali dotati di nervi, ossa e vasi sanguigni. per confronto, i gruppi di controllo con somministrazioni parziali o nulle non hanno mostrato alcun tipo di rigenerazione.
Il futuro della medicina rigenerativa
Parallelamente, altre linee di ricerca si sono invece focalizzate ad esempio sui meccanismi genetici che regolano la ricrescita della coda in lucertole ed altri rettili (lo sapevi che anche gli alligatori lo sanno fare?)
La lesione traumatica è una delle principali cause di morte e disabilità permanenti negli esseri umani. Queste lesioni sono spesso causate da incidenti automobilistici, lesioni atletiche, effetti collaterali di malattie metaboliche come il diabete e ferite da arma da fuoco. La possibilità di decodificare e risvegliare segnali dormienti che consentono al corpo di rigenerare parti di sé potrebbe rivoluzionare le scienze mediche.
Oltre alla ricrescita degli arti persi, la rigenerazione del tessuto cardiaco dopo un infarto o del tessuto cerebrale dopo un ictus potrebbe prolungare la vita e aumentarne notevolmente la qualità. Il trattamento appena sviluppato è lungi dall'essere pronto per l'uso nell'uomo, tuttavia offre dei segnali più che incoraggianti per un futuro non troppo lontano.
