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Ricerche

Come ricresce la coda dei girini può avere implicazioni per guarigione e rigenerazione umana

Girini - (Credit: Manchester University)Scienziati dell'Università di Manchester, studiando come ricresce la coda dei girini (come quelli della foto), hanno fatto una scoperta sorprendente che potrebbe avere grandi implicazioni per la ricerca nella guarigione e rigenerazione umana.

E' in genere riconosciuto che rane e salamandre hanno notevoli capacità rigenerative, al contrario dei mammiferi, compresi gli esseri umani. Ad esempio, se un girino perde la coda, ne rigenererà una nuova entro una settimana.


Il professor Enrique Amaya, e il suo team del The Healing Foundation Centre della Facoltà di Scienze della Vita, da diversi anni cercano di capire meglio il processo di rigenerazione, con la speranza finale di utilizzare queste informazioni per trovare nuove terapie in grado di migliorare la capacità degli esseri umani di guarire e rigenerarsi meglio.


In uno studio precedente, il gruppo del professor Amaya ha individuato i geni che sono attivati durante la rigenerazione della coda. Inaspettatamente, lo studio aveva dimostrato che sono attivati diversi geni coinvolti nel metabolismo, in particolare quelli legati alla produzione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) - molecole chimicamente reattive contenenti ossigeno. Ciò che era insolito in quelle scoperte è che le ROS sono di solito ritenute dannose per le cellule.


Il Professor Amaya e il suo gruppo hanno deciso di approfondire questo risultato inatteso e le loro nuove scoperte saranno pubblicate nel prossimo numero della rivista Nature Cell Biology. Per esaminare le ROS durante la rigenerazione della coda, hanno misurato il livello di H2O2 (perossido di idrogeno, una specie reattiva dell'ossigeno comune nelle cellule) con una molecola fluorescente che modifica le proprietà di emissione luminosa in presenza di H2O2. Usando questa forma avanzata di visualizzazione, il professor Amaya e il suo gruppo sono stati in grado di dimostrare che si verifica un marcato aumento in H2O2 in seguito all'amputazione della coda e, cosa interessante, hanno dimostrato che il livello di H2O2 è rimasto elevato durante l'intero processo di rigenerazione della coda, che dura diversi giorni.


Parlando della ricerca, il Professore Amaya dice: "Siamo rimasti molto sorpresi di trovare questi alti livelli di ROS durante la rigenerazione della coda. Tradizionalmente si pensa che le ROS abbiano un impatto negativo sulle cellule, ma in questo caso sembra esserci un impatto positivo sulla ricrescita della coda".


Per valutare quanto sia fondamentale la presenza di ROS nel processo di rigenerazione, il team del professor Amaya ha limitato la produzione di ROS utilizzando due metodi. Il primo usando sostanze chimiche, compreso un antiossidante, e il second rimuovendo un gene responsabile della produzione di ROS. In entrambi i casi il processo di rigenerazione è stato bloccato e la coda del girino non è ricresciuta.


Il Professore Amaya dice: "Quando abbiamo diminuito i livelli di ROS, non è avvenuta la crescita dei tessuti e la rigenerazione. La nostra ricerca suggerisce che le ROS sono essenziali per avviare e sostenere la risposta della rigenerazione. Abbiamo anche scoperto che la produzione di ROS è essenziale per attivare la segnalazione Wnt, che è implicata sostanzialmente in ogni sistema di rigenerazione studiato, compresi quelli che si trovano negli esseri umani. E' anche sorprendente che il nostro studio abbia dimostrato che gli antiossidanti hanno un impatto negativo sulla ricrescita dei tessuti, poichè ci viene spesso detto che gli antiossidanti dovrebbero avere effetti benefici per la salute".


La pubblicazione dello studio del professor Amaya arriva pochi giorni dopo un articolo del premio Nobel e co-scopritore della struttura del DNA, James Watson, che ha suggerito che gli antiossidanti potrebbero essere nocivi per le persone nelle fasi avanzate del cancro.


Il Professor Amaya commenta: "E' molto interessante il fatto che due articoli che suggeriscono che gli antiossidanti possono non essere sempre utili sono stati pubblicati di recente. I nostri risultati e quelli di altri stanno portando ad una inversione nel pensiero sugli effetti relativi benefici oppure dannosi che possono avere ossidanti e antiossidanti sulla salute umana, e che invero gli ossidanti, tipo le ROS, possono avere alcuni importanti ruoli benefici nella guarigione e nella rigenerazione".


Il passo successivo per il team dell'Healing Foundation Centre sarà di studiare più da vicino le ROS e il loro ruolo nella guarigione e nei processi rigenerativi. Con una migliore comprensione, il Professor Amaya e il suo team sperano di applicare le loro scoperte alla salute umana per capire se, manipolando il livello di ROS nel corpo, si potrebbe migliorare la nostra capacità di guarire e rigenerare meglio i tessuti. Quindi questi risultati hanno implicazioni molto importanti nella medicina rigenerativa.

 

 

 

 

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Fonte: Materiale della Manchester University.

Riferimento:
Nick R. Love, Yaoyao Chen, Shoko Ishibashi, Paraskevi Kritsiligkou, Robert Lea, Yvette Koh, Jennifer L. Gallop, Karel Dorey, Enrique Amaya. Amputation-induced reactive oxygen species are required for successful Xenopus tadpole tail regeneration. Nature Cell Biology, 2013; DOI: 10.1038/ncb2659.

Pubblicato in ScienceDaily il 14 Gennaio 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari - Foto: Manchester University

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