Scoperte sul processo evolutivo aiutano a spiegare l’origine degli organi
Con il termine mesoderma si definisce un gruppo specifico di cellule presenti negli embrioni animali. Si tratta delle cellule che vanno a formare i tessuti interni degli organismi, tra cui la muscolatura, il cuore, i reni e il sangue. «I tessuti e gli organi formati dal mesoderma si differenziano notevolmente tra gli animali», afferma Andreas Hejnol dell’Università di Bergen, in Norvegia, coordinatore del progetto EVOMESODERM. «Non è ancora chiara la storia evolutiva di queste cellule mesodermiche.» I biologi evoluzionisti si sono dibattuti a lungo nelle questioni legate al mesoderma. Quando e dove ha avuto origine il mesoderma, ad esempio? «Niente viene dal nulla, quindi da quali cellule ha origine il mesoderma?», si chiede Hejnol. «A questo si collega l’interrogativo su quali tessuti siano stati formati per primi dal mesoderma. Ci sono molte questioni aperte importanti per comprendere come si sia sviluppato il sistema di organi degli esseri umani.»
Evoluzione del mesoderma
Con il progetto EVOMESODERM, sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca, Hejnol ha cercato di mettere a frutto il suo precedente lavoro rivoluzionario sulle cellule dell’apparato digerente, per concentrarsi sul mesoderma. Ha voluto affrontare alcune delle domande fondamentali sull’evoluzione di queste cellule e fornire dati per ispirare ulteriori ricerche. «Trattandosi di un progetto evolutivo, è stato di fondamentale importanza studiare lo sviluppo delle diverse specie», afferma. «Non è possibile parlare di biologia evolutiva senza confronti. Maggiore è la quantità dei dati disponibili, più il quadro diventa chiaro.» Hejnol ha abbinato bioinformatica avanzata, imaging dal vivo e metodi molecolari per analizzare alcuni embrioni animali differenti e questo gli ha permesso di descrivere dettagliatamente lo sviluppo del mesoderma nelle varie specie.
Sviluppo tra le specie
Hejnol è riuscito a dimostrare che il mesoderma si è evoluto secondo linee molto simili tra le diverse specie. Inoltre, è stato in grado di confermare che i primi tessuti derivati dal mesoderma sono stati la muscolatura e il tessuto gonadico. «Ciò solleva l’interessante aspetto dell’omologia di tutti i tessuti mesodermici», aggiunge. Il progetto ha dimostrato inoltre che per un particolare tipo di cellula mesodermica, chiamata nefridio, le basi molecolari sono uguali in tutte le specie. Tuttavia, le dimensioni, la forma e la struttura sono notevolmente cambiate durante lo sviluppo di organi più complessi. «Questo processo è diverso sia per la formazione di emociti negli invertebrati che nella formazione delle cellule del sangue», osserva Hejnol. «In questi casi, le cellule si sviluppano dopo la formazione del mesoderma.» Infine, non sono state chiarite le modalità evolutive di nuovi tipi di cellule. «Probabilmente, la storia evolutiva è molto più variabile di quanto prevedevamo all’inizio del progetto», spiega Hejnol.
Interesse per l’evoluzione
I successi ottenuti durante il progetto EVOMESODERM hanno contribuito a concentrare l’attenzione della comunità scientifica sul mesoderma e destare interesse in vari campi. «Gli immunologi, ad esempio, non prestano solitamente molta attenzione alla storia evolutiva del sistema immunitario», aggiunge Hejnol. «Ma i riscontri ricevuti con la pubblicazione del nostro articolo dimostrano che l’interesse è chiaramente in aumento. Mi aspetto che avvenga lo stesso quando pubblicheremo il nostro studio sull’evoluzione del sangue.» Il progetto ha anche fornito le basi per altre iniziative di ricerca future. «Oggi l’accento sarà posto su alcuni degli ulteriori risultati scaturiti da questa grande impresa in merito al processo evolutivo», osserva Hejnol. «Si tratta ancora di ricerca di base, ma contribuirà alla conoscenza delle nostre origini, dal tempo in cui i nostri antenati vivevano ancora nell’oceano.»
Parole chiave
EVOMESODERM, mesoderma, evoluzione, specie, cellule, organo, muscolatura
