Le meduse rigenerano i tentacoli perduti e ora sappiamo come farlo

La mitica Idra potrebbe essere stata in grado di far ricrescere una delle sue tante teste ogni volta che veniva decapitata, ma esistono creature reali in grado di rigenerare parti del loro corpo morse dai predatori affamati. La medusa è una di queste.

Dalle salamandre alle stelle marine fino alle vere e proprie idre (un piccolo idrozoo che prende il nome dalla temibile bestia mitologica), tutti gli animali capaci di rigenerarsi iniziano il processo di riparazione attraverso la formazione di blastema. Questo gruppo di cellule proliferanti, che assomigliano alle cellule staminali, possono ripopolare le parti del corpo dividendosi più e più volte. Sebbene inizialmente le cellule siano ancora indifferenziate, alla fine formano tipi cellulari specifici come quelli muscolari e cutanei.

Il processo di formazione del blastema è stato studiato in alcuni altri animali, ma il modo in cui si forma nelle meduse rimane un mistero. Guidato dal ricercatore post-dottorato Sousuke Fujita, il team dell'Università di Tokyo e dell'Università di Tohoku in Giappone voleva stabilire una linea di base per la rigenerazione non binaria scoprendo come il blastema aiuta a far ricrescere i tentacoli delle meduse. Il processo di formazione del blastema sarebbe diverso da quello dei bisessuali?

“In particolare, l'attuale comprensione della formazione del blastema è in gran parte basata su modelli binari, e quindi i meccanismi della formazione dell'extra-blastema rimangono poco compresi”, hanno affermato i ricercatori in un articolo pubblicato. Stare È stato recentemente pubblicato su PLOS Biology.

Il processo di rigenerazione delle meduse è rimasto un mistero. Il team giapponese ha finalmente una nuova visione di questo processo nelle meduse Cladonema pacifico. Hanno scoperto che le cellule proliferanti che formano il blastema compaiono solo in presenza di lesioni e non sono le stesse cellule staminali in situ che si trovano alla base dei tentacoli. Ma entrambi i tipi di cellule lavorano insieme per riparare e far ricrescere i tentacoli recisi.

Un braccio e una gamba

Le meduse sono cnidari, un phylum di invertebrati dal corpo molle. Cnidari Includono anche coralli, idre e anemoni, tutti dotati di tentacoli urticanti. A differenza degli organismi bilaterali come le salamandre (e gli esseri umani), che hanno una simmetria bilaterale (cioè i lati simmetrici destro e sinistro), gli cnidari hanno una simmetria del corpo radiale, con sezioni del corpo che si estendono dal centro e sono simmetriche ovunque. Non hanno destra, sinistra, davanti o dietro.

Poiché le meduse fanno affidamento sui loro tentacoli per catturare e immobilizzare la preda, hanno bisogno che i tentacoli perduti ricrescano il più rapidamente possibile. Quando gli artigli di Cladonema Se viene tagliato lasciando la base o il bulbo in posizione, la ferita nel punto del taglio guarisce completamente in meno di 24 ore. Le esplosioni si formarono immediatamente dopo la guarigione; Poi nuovi tentacoli cominciarono a crescere.

Più crescono, più cellule filamentose, o cellule urticanti, si trovano. Ciò ha suggerito a Fujita e al suo team che il processo di rigenerazione avviene indipendentemente dal fatto che la medusa abbia mangiato di recente o meno, perché il suo corpo dà automaticamente la priorità alla ricrescita dei tentacoli per catturare il cibo.

Continuano a crescere

Quando si forma il blastema, la maggior parte della proliferazione cellulare avviene verso la punta rigenerante del nuovo tentacolo. Successivamente nel blastema furono trovati tre tipi di cellule differenziate. Queste sono le cellule epiteliali che formano gli strati interni del tentacolo. le cellule, che aiutano le meduse a percepire e maneggiare il cibo; Le cellule filamentose sono urticanti. Le cellule indifferenziate hanno mostrato una tendenza a trasformarsi in cellule epiteliali perché queste sono le cellule più comuni nei tentacoli completamente sviluppati.

La maggior parte delle cellule che formano il blastema non sono cellule staminali del bulbo che migrano verso la punta. Ma c’è ancora qualcosa da fare per le cellule staminali della cipolla. Il team ritiene che le cellule aiutino il tentacolo appena formato a crescere verso l'esterno dalla base, aggiungendo una certa lunghezza mentre le cellule proliferanti lo allungano dalla punta. La rimozione delle cellule staminali alla base può anche ritardare la formazione del blastema di una o due settimane.

In generale, è stato dimostrato che la formazione di blastema nelle meduse è molto simile a quanto osservato negli elminti decapitati rigenerativi. Tuttavia, non è ancora chiaro come e dove si formino le cellule riproduttive. I ricercatori ritengono sia possibile che queste cellule derivino da cellule già differenziate che si differenziano per formare il blastema. Esempi di cellule indifferenziate che formano il blastema sono stati osservati nelle stelle marine e negli scarafaggi.

Gli esseri umani potrebbero essere in grado di rigenerarsi? potrebbe succedere. Alcuni esperimenti su animali che non si rigenerano naturalmente hanno avuto successo nello stimolare la ricrescita dei tessuti. Man mano che i meccanismi alla base di questo fenomeno saranno meglio compresi, un giorno potrebbero essere sviluppati trattamenti umani che utilizzano processi rigenerativi, ma per ora questo rimane nel regno della fantascienza.

Biologia PLOS, 2023. DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435