Grazie allo axolotl in via di estinzione riusciremo a guarire le lesioni del midollo spinale?

Perché alcune specie riescono a riparare i nervi feriti mentre gli esseri umani no: il trucco è nell’utilizzo di una proteina

[24 aprile 2018]

Uno dei problemi più grossi con le lesioni del midollo spinale è che il corpo umano non ricostruisce i nervi una volta che sono stati danneggiati. Invece altri animali come lo axolotl non sembrano avere problemi a farlo. Per spiegare perché questi animali possono rigenerare con successo i neuroni mentre noi invece formiamo del tessuto cicatriziale, lo studio presentato a Experimental Biology 2018, il summit annuale dell’American Association of Anatomists in corso fino a domani a San Diego in California, prende spunto da un approccio comparativo per individuare quel che succede negli esseri umani rispetto ad altri animali. A Experimental Biology 2018 dicono che «Imparando dalle somiglianze e dalle differenze, i ricercatori sperano di trovare nuovi collegamenti per il trattamento della lesione del midollo spinale».

Una delle ricercatrici che ha presentato lo studio al summit di San Diego, Karen Echeverri, del Department of genetics, cell biology and development dell’università del Minnesota, spiega che «Gli esseri umani hanno una capacità di rigenerazione molto limitata, mentre altre specie come le salamandre, dopo aver subito ferite, hanno la notevole capacità di rigenerare funzionalmente gli arti, il tessuto cardiaco e persino il midollo spinale. Abbiamo scoperto che nonostante questa differenza in risposta alle lesioni questi animali condividono molti degli stessi geni con gli esseri umani e questa conoscenza potrebbe essere utilizzata per progettare nuovi target terapeutici per il trattamento delle lesioni del midollo spinale o di altre malattie neurodegenerative».

La Echeverri e le sue colleghe studiano proprio l’axolotl o salamandra messicana (Ambystoma mexicanum), uno strano anfibio originario dei laghi vicino a Città del Messico che è a rischio estinzione in natura a causa delle attività antropiche che hanno invaso il suo habitat. Gli axolotl allevati in cattività vengono frequentemente utilizzati nella ricerca biologica, sia per imparare dalla notevole capacità dell’animale di rigenerare parti del corpo sia per capire come salvaguardarli.

I ricercatori ricordano che «Quando un axolotl subisce una lesione del midollo spinale, le cellule vicine chiamate cellule gliali innescano la quinta, proliferando rapidamente e riposizionandosi per ricostruire le connessioni tra i nervi e ricollegare il midollo spinale danneggiato. Al contrario, quando un essere umano subisce una lesione del midollo spinale, le cellule gliali formano un tessuto cicatriziale, che impedisce ai nervi di riconnettersi l’uno con l’altro».

Il team della Echeverri ha tracciato i meccanismi molecolari al lavoro sia negli axolotl che negli esseri umani e ha scoperto che «una particolare proteina chiamata c-Fos, che influenza l’espressione genica, è essenziale per i processi che gli axolotl utilizzano per riparare i nervi feriti». Anche gli esseri umani  hanno la c-Fos ma per noi funziona in accordo con altre proteine, della famiglia JUN, che causano la leosi reattiva, che porta alla formazione di cicatrici. Invece negli axolotl questo circuito molecolare è regolato con cura in modo da indirizzare le loro cellule gliali verso una risposta rigenerativa.

La Echeverri conclude: «l nostro approccio ci consente di identificare non solo i meccanismi necessari per innescare la rigenerazione nelle salamandre, ma ciò che avviene in modo diverso negli esseri umani nel rispondere alle lesioni. Questo lavoro ha implicazioni anche per altri tipi di lesioni. Oltre alla rigenerazione del midollo spinale, il nostro lavoro si concentra anche su altre forme di rigenerazione tra cui la guarigione delle ferite senza lasciare cicatrici e la rigenerazione degli arti».