Circa le dimensioni di un’unghia di mignolo, le specie di meduse Cladonema può rigenerare un tentacolo amputato in due o tre giorni, ma come? La rigenerazione del tessuto funzionale in tutte le specie, comprese le salamandre e gli insetti, si basa sulla capacità di formare un blastema, un grumo di cellule indifferenziate che possono riparare i danni e crescere nell’appendice mancante. Le meduse, insieme ad altri cnidari come i coralli e gli anemoni di mare, mostrano elevate capacità di rigenerazione, ma il modo in cui formano il blastema critico è rimasto fino ad ora un mistero.
Un gruppo di ricerca con sede in Giappone ha rivelato che le cellule proliferative simili a staminali – che crescono e si dividono attivamente ma non si differenziano ancora in tipi cellulari specifici – compaiono nel sito della lesione e contribuiscono a formare il blastema.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Biologia PLOS.
“È importante sottolineare che queste cellule proliferative simili a staminali nel blastema sono diverse dalle cellule staminali residenti localizzate nel tentacolo”, ha detto l’autore corrispondente Yuichiro Nakajima, docente presso la Scuola di specializzazione in scienze farmaceutiche dell’Università di Tokyo. “Le cellule proliferative specifiche per la riparazione contribuiscono principalmente all’epitelio – il sottile strato esterno – del tentacolo appena formato.”
Le cellule staminali residenti che esistono dentro e vicino al tentacolo sono responsabili della generazione di tutti i lignaggi cellulari durante l’omeostasi e la rigenerazione, il che significa che mantengono e riparano tutte le cellule necessarie durante la vita della medusa, secondo Nakajima. Le cellule proliferative specifiche della riparazione compaiono solo al momento della lesione.
“Insieme, le cellule staminali residenti e le cellule proliferative specifiche per la riparazione consentono una rapida rigenerazione del tentacolo funzionale in pochi giorni”, ha detto Nakajima, sottolineando che le meduse usano i loro tentacoli per cacciare e nutrirsi.
Questa scoperta spiega come i ricercatori comprendono come la formazione del blastema differisce tra i diversi gruppi di animali, secondo il primo autore Sosuke Fujita, un ricercatore post-dottorato nello stesso laboratorio di Nakajima presso la Graduate School of Pharmaceutical Sciences.
“In questo studio, il nostro obiettivo era quello di affrontare il meccanismo di formazione del blastema, utilizzando il tentacolo delle meduse cnidarie Cladonema come modello rigenerativo nei non bilateri, o animali che non si formano bilateralmente – o sinistra-destra – durante lo sviluppo embrionale,” ha detto Fujita, spiegando che il lavoro può fornire informazioni da una prospettiva evolutiva.
Le salamandre, ad esempio, sono animali bilateri capaci di rigenerare gli arti. I loro arti contengono cellule staminali limitate a specifici bisogni di tipo cellulare, un processo che sembra funzionare in modo simile alle cellule proliferative specifiche per la riparazione osservate nelle meduse.
“Dato che le cellule proliferative specifiche per la riparazione sono analoghi alle cellule staminali ristrette negli arti della salamandra bilateriana, possiamo supporre che la formazione di blastema da parte di cellule proliferative specifiche per la riparazione sia una caratteristica comune acquisita in modo indipendente per la rigenerazione di organi complessi e appendici durante l’evoluzione animale,” Fujita disse.
Tuttavia, le origini cellulari delle cellule proliferative specifiche della riparazione osservate nel blastema rimangono poco chiare e i ricercatori affermano che gli strumenti attualmente disponibili per indagare sulle origini sono troppo limitati per chiarire la fonte di tali cellule o per identificare altre cellule staminali diverse. cellule.
“Sarebbe essenziale introdurre strumenti genetici che permettano di tracciare linee cellulari specifiche e di manipolarle Cladonema“, ha detto Nakajima. “In definitiva, comprendere i meccanismi di formazione del blastema negli animali rigenerativi, comprese le meduse, può aiutarci a identificare i componenti cellulari e molecolari che migliorano le nostre capacità rigenerative”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
