Invecchiamento-Immagine Credit Public Domain-
I ricercatori hanno scoperto un legame tra guarigione e invecchiamento studiando le capacità di rigenerazione di una piccola creatura marina chiamata Hydractinia symbiolongicarpus. La creatura, che può far crescere un corpo completamente nuovo solo dalla bocca, ha rivelato che la senescenza, tipicamente associata all’invecchiamento, può svolgere un ruolo nelle sue capacità di rigenerazione estrema..
I ricercatori del National Institutes of Health e i loro partner hanno portato alla luce nuove scoperte sulla guarigione e sull’invecchiamento studiando una minuscola creatura marina capace di rigenerare il suo intero corpo usando solo la bocca. Hanno analizzato la sequenza di RNA di Hydractinia symbiolongicarpus, una piccola creatura animale a forma di tubo che abita nei gusci dei paguri.
Proprio mentre gli Hydractinia cominciavano a rigenerare nuovi corpi, i ricercatori hanno rilevato una firma molecolare associata al processo biologico di invecchiamento, noto anche come senescenza. Secondo lo studio pubblicato su Cell Reports, Hydractinia dimostra che i processi biologici fondamentali di guarigione e invecchiamento sono intrecciati, fornendo una nuova prospettiva su come si è evoluto l’invecchiamento.
“Studi come questo che esplorano la biologia di organismi insoliti rivelano sia quanto siano universali molti processi biologici sia quanto dobbiamo ancora capire sulle loro funzioni, relazioni ed evoluzione“, ha affermato Charles Rotimi, Ph.D., Direttore dell’Intramural Programma di ricerca presso il National Human Genome Research Institute (NHGRI), parte del NIH. “Tali scoperte hanno un grande potenziale per fornire nuove intuizioni sulla biologia umana”.
Le cellule staminali dell’idractinia che guidano la rigenerazione sono immagazzinate nella parte inferiore del tronco del corpo dell’animale, lontano dalla bocca. Credito: Darryl Leja, Istituto nazionale di ricerca sul genoma umano (NHGRI)
Districare le origini evolutive dei processi biologici fondamentali, come l’invecchiamento e la guarigione, è essenziale per comprendere la salute e le malattie umane. Gli esseri umani hanno una certa capacità di rigenerarsi, come guarire le ossa rotte o addirittura far ricrescere un fegato danneggiato. Alcuni altri animali, come le salamandre e il pesce zebra, possono sostituire interi arti e ricostituire una varietà di organi. Tuttavia, gli animali con corpi semplici, come Hydractinia, spesso hanno le capacità rigenerative più estreme, come far crescere un corpo completamente nuovo da un frammento di tessuto.
Il ruolo rigenerativo della senescenza è in contrasto con quanto riscontrato nelle cellule umane. “La maggior parte degli studi sulla senescenza sono legati all’infiammazione cronica, al cancro e alle malattie legate all’età“, ha affermato Andy Baxevanis, Ph.D., scienziato senior presso NHGRI e autore dello studio. “In genere, negli esseri umani, le cellule senescenti rimangono senescenti e queste cellule causano infiammazione cronica e inducono l’invecchiamento nelle cellule adiacenti. Da animali come Hydractinia, possiamo imparare come la senescenza può essere benefica ed espandere la nostra comprensione dell’invecchiamento e della guarigione”.
In precedenza, i ricercatori avevano scoperto che l’Hydractinia ha un gruppo speciale di cellule staminali per la rigenerazione. Le cellule staminali possono trasformarsi in altri tipi di cellule e sono quindi utili per creare nuove parti del corpo. Negli esseri umani, le cellule staminali agiscono principalmente durante lo sviluppo, ma gli organismi altamente rigenerativi come l’Hydractinia utilizzano le cellule staminali per tutta la loro vita. L’idractinia immagazzina le sue cellule staminali che guidano la rigenerazione nella parte inferiore del tronco del suo corpo.
Tuttavia, quando i ricercatori rimuovono la bocca – una parte lontana da dove risiedono le cellule staminali – nella bocca si sviluppa un nuovo corpo. A differenza delle cellule umane, che sono vincolate al loro destino, le cellule adulte di alcuni organismi altamente rigenerativi possono trasformarsi in cellule staminali quando l’organismo viene ferito, sebbene questo processo non sia ben compreso. I ricercatori hanno quindi teorizzato che l’Hydractinia debba generare nuove cellule staminali e hanno cercato segnali molecolari che potrebbero dirigere questo processo.
Quando il sequenziamento dell’RNA ha indicato la senescenza, i ricercatori hanno scansionato il genoma dell’ Hydractinia per sequenze simili a quelle dei geni legati alla senescenza negli esseri umani. Dei tre geni identificati, uno era “acceso” nelle cellule vicino al sito in cui l’animale era stato tagliato. Quando i ricercatori hanno eliminato questo gene, la capacità degli animali di sviluppare cellule senescenti è stata bloccata e, senza le cellule senescenti, gli animali non sviluppavano nuove cellule staminali e non potevano rigenerarsi.
I ricercatori hanno monitorato le cellule senescenti dell’Hydractinia per scoprire come questo animale elude gli effetti dannosi della senescenza. Inaspettatamente, gli animali hanno espulso le cellule senescenti dalla bocca. Anche se gli esseri umani non riescono a liberarsi così facilmente delle cellule che invecchiano, il ruolo dei geni legati alla senescenza nell’Hyractinia suggerisce come si è evoluto il processo di invecchiamento.
Noi umani abbiamo condiviso per l’ultima volta un antenato con Hydractinia – e i suoi parenti stretti, meduse e coralli – oltre 600 milioni di anni fa, e questi animali non invecchiano affatto. Grazie a questi fattori, l’Hydractinia può fornire informazioni cruciali sui nostri primi antenati animali. Pertanto i ricercatori teorizzano che la rigenerazione potrebbe essere stata la funzione originaria della senescenza nei primi animali.
Leggi anche:Invecchiamento: scoperto un fattore chiave
“Non capiamo ancora come le cellule senescenti innescano la rigenerazione o quanto sia diffuso questo processo nel regno animale”, ha affermato il dott. Baxevanis. “Fortunatamente, studiando alcuni dei nostri parenti animali più lontani, possiamo iniziare a svelare alcuni dei segreti della rigenerazione e dell’invecchiamento – segreti che potrebbero in definitiva far avanzare il campo della medicina rigenerativa e anche lo studio delle malattie legate all’età”.
Fonte:Cell Reports
