Identificate le cellule coinvolte nella rigenerazione dei tessuti
Le cellule della cresta neurale sono un gruppo di cellule che si formano durante lo sviluppo embrionale iniziale. A loro volta, danno origine a una stirpe cellulare diversificata che comprende cartilagine e ossa, muscoli e neuroni. «Questa popolazione di cellule, la cresta neurale, si trova solo nei vertebrati», spiega Jan Stundl, membro del progetto Heart2019, che attualmente lavora presso il California Institute of Technology negli Stati Uniti. «Siamo una specie di successo grazie alla cresta neurale: è il motivo per cui abbiamo i denti, ad esempio. La cresta neurale è coinvolta in quasi tutte le parti del nostro corpo».
Studiare la cresta neurale cardiaca
Il progetto Heart2019, coordinato dalla Università della Boemia Meridionale in Cechia e sostenuto dal programma azioni Marie Skłodowska-Curie, si è concentrato su una specifica sottopopolazione della cresta neurale, la cresta neurale cardiaca. Durante lo sviluppo iniziale, queste cellule migrano verso il cuore e svolgono un ruolo fondamentale nella formazione del muscolo cardiaco. Il progetto si basa su una ricerca pionieristica che suggerisce che le cellule della cresta neurale cardiaca potrebbero essere responsabili della rigenerazione del cuore. «Utilizzando il pesce zebra, un organismo modello spesso usato nella biologia dello sviluppo, il laboratorio Bronner ha scoperto che le cellule della cresta neurale cardiaca contribuiscono effettivamente alla rigenerazione», spiega Stundl. «Le cellule della cresta neurale si riattivano e contribuiscono a promuovere la formazione del muscolo cardiaco».
Cellule responsabili della rigenerazione del cuore
La domanda che si è posto il progetto Heart2019 è stata se questo fenomeno rigenerativo fosse esclusivo del pesce zebra o fosse comune ad altri vertebrati. Per rispondere a questa domanda, sono state esaminate altre tre specie di vertebrati. Si tratta dello storione, un pesce simile agli antenati dei pesci di milioni di anni fa, e della lampreda di mare, un pesce senza mascelle che è primitivo rispetto ai vertebrati dotati di mascelle. Infine, sono state esaminate anche le salamandre, anfibi in grado di far ricrescere arti e altre parti del corpo in caso di amputazione. Il team del progetto si è concentrato sulle popolazioni sub-adulte di queste specie, raccogliendo campioni di cuore in diversi momenti dello sviluppo. I dati di questi tre vertebrati unici sono stati poi combinati per vedere se esiste un modello comune di rigenerazione. «Abbiamo scoperto che la cresta neurale è sicuramente coinvolta nel processo di rigenerazione del cuore dello storione», aggiunge. «Ma la cosa davvero interessante è che siamo riusciti a identificare i tipi di cellule derivate dalla cresta neurale che sono importanti per la rigenerazione del cuore». Stundl spiega che i nostri nervi periferici sono solitamente rivestiti da quelle che vengono chiamate cellule di Schwann. Queste cellule provengono dal lignaggio della cresta neurale. Sono queste cellule che si riattivano e si differenziano per promuovere la rigenerazione dei tessuti. Il team ha scoperto che queste cellule sono responsabili della rigenerazione non solo del cuore, ma anche di altri tessuti.
Far progredire le conoscenze sull’evoluzione
Una delle scoperte principali del progetto è che alcuni processi sono condivisi tra diversi tipi di gruppi di vertebrati. Questo lavoro non solo farà luce sul funzionamento della rigenerazione dei tessuti, ma farà anche progredire le nostre conoscenze sull’evoluzione. Stundl osserva che gli organismi complessi come l’uomo perdono la capacità di rigenerarsi, motivo per cui lo studio dei vertebrati meno complessi è così essenziale per la comprensione della capacità rigenerativa. «Una delle cose più belle di una ricerca fondamentale come questa è arrivare a scoperte inaspettate», spiega. «Al momento non siamo così vicini a tradurre questi risultati in applicazioni cliniche, ma più avanti non si può mai sapere».
Parole chiave
Heart2019, cellule, rigenerazione, terapeutico, cresta neurale, cardiaco, cuore
