Ecco come l’idra immortale rigenera la testa mozzata

Le idre, minuscoli animali acquatici, sono alcune delle creature più intriganti del regno animale, virtualmente sono immortali poiché le loro cellule staminali hanno la capacità di autorinnovarsi illimitatamente: teoricamente, a meno che l’idra non venga mangiata o distrutta fisicamente da una forza esterna, potrebbe vivere per sempre.
L’idra anche quando la sua testa viene mozzata, ne ricrescerà una nuova: la sua voglia di vivere è davvero impareggiabile. Ora, i ricercatori in California hanno scoperto il loro segreto, ed è tutto nei loro geni. O meglio, nella loro cosiddetta regolazione “epigenetica”.
Le idre, imparentate con coralli, vespe marine e meduse, sono asessuate, possono riprodursi da sole senza bisogno di un compagno, si riproducono facendo crescere gemme sulla superficie dei loro corpi, cloni in miniatura degli individui originali che semplicemente si staccano una volta maturi. La ricerca ha scoperto che gli animali che si riproducono più tardi e meno frequentemente tendono a vivere più a lungo. L’idra, tuttavia, inizia a riprodursi quasi immediatamente dopo la sua formazione.
I ricercatori dell’Istituto zoologico dell’Università di Kiel nel 2012 hanno scoperto che la chiave della longevità dell’idra è il gene FoxO, che in precedenza era collegato all’invecchiamento nell’uomo. I ricercatori hanno scoperto che FoxO svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento delle cellule staminali.
L’idra è fondamentalmente un sacchetto di cellule staminali, in effetti, è un adulto che continua a sfornare cellule embrionali, il che lo rende un perenne embrione. I geni che regolano lo sviluppo, poiché sono costantemente attivati, ringiovaniscono costantemente il corpo.
I ricercatori dell’Università della California Irvine hanno pensato che gli stessi meccanismi trovati nella riproduzione, potrebbero anche spiegare l’atto di rigenerazione della testa che sfida la morte, ma, come riportato nella rivista Genome Biology and Evolution, i due processi sono distinti.
Aide Macias-Muñoz biologa presso il Dipartimento di Sviluppo e Biologia Cellulare dell’Università della California, Irvine, autrice principale dello studio, ha detto:
«La scoperta entusiasmante di questo lavoro è che nell’idra i programmi di rigenerazione della testa e di germogliamento sono piuttosto diversi, anche se il risultato è lo stesso (una testa di idra), l’espressione genica è molto più variabile durante la rigenerazione. L’espressione genica dinamica è accompagnata dal rimodellamento dinamico della cromatina nei siti in cui si legano i fattori di trascrizione dello sviluppo”.
I biologi hanno mappato più di 27.000 elementi attivi in uno o più segmenti del corpo dell’idra o del tessuto rigenerante. Hanno usato un metodo chiamato ChIP-seq che analizza il modo in cui le proteine interagiscono con il DNA, in modo da poter vedere quali sezioni del genoma vengono attivate o disattivate durante un particolare stadio di sviluppo, come la rigenerazione della testa. Hanno trovato 2.870 regioni dell’idrogenoma che guidano la rigenerazione della testa ma non sono tutte necessariamente attive durante il germogliamento, compresi i geni “potenziatori”, sequenze genomiche che svolgono un ruolo chiave nella regolazione dei livelli di espressione genica specifici del tessuto.
I ricercatori nello studio pubblicato nella rivista Genome Biology and Evolution, hanno identificato una famiglia di geni nota come Fos che era molto attiva nella rigenerazione della testa. Gli stessi geni erano precedentemente associati a processi rigenerativi in altre specie, come pesci, salamandre e topi.
I ricercatori hanno evidenziato che molti dei geni dell’idra coinvolti nella rigenerazione della testa mozzata sono presenti anche nell’uomo. È solo che i nostri sono spenti, mentre i loro sono accesi da segnali ambientali: questa è l’essenza e il potere dell’epigenetica.
Gli umani se avessero accesso alla stessa programmazione genetica, questa potrebbe essere una fonte di giovinezza? È questa una tana del coniglio (in senso metaforico, è un lungo e tortuoso percorso esplorativo), in cui i ricercatori non hanno osato entrare, ma districando questi meccanismi – hanno osservato gli autori nel loro studio -, potranno chiarire ulteriormente altri aspetti chiave dell’evoluzione e dello sviluppo degli animali, come quello del sistema nervoso.

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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