Rigenerazione

I fenomeni di rigenerazione sono molto diffusi e frequenti nelle stelle di mare, dove si presentano in forma e misura diversificata a seconda delle specie. Il potere rigenerativo è massimo in quelle specie che si riproducono anche per via asessuata tramite fissione, o in quelle in cui l’intero animale viene rigenerato da un singolo braccio.

In quest’ultimo caso può essere necessario che al braccio amputato rimanga attaccato almeno un quinto del disco centrale (ad esempio in Asterias) oppure il braccio può essere staccato proprio alla base (come nel caso di Linckia). In altre stelle il potere di rigenerazione è più limitato e l’animale può rigenerare solo parti di braccia o del disco centrale.

Rigenerazione e cellule staminali negli Echinodermi

Nel Regno Animale pochi phyla possono competere con quello degli Echinodermi in quanto a capacità rigenerative; i fenomeni di rigenerazione a carico di svariate porzioni corporee sono infatti estremamente comuni in tutte e cinque le classi, a dimostrazione del fatto che essi rappresentano una componente essenziale e una consuetudine del ciclo vitale di questi animali.

Questa sorprendente capacità viene utilizzata per ricostruire diverse strutture come braccia, spine, appendici varie e organi interni, perse in seguito ad amputazione traumatica o autoindotta. Come precedentemente accennato, in alcune specie di stelle di mare e di ofiure, i processi rigenerativi vengono utilizzati anche per effettuare cicli di riproduzione asessuata, in cui l’esemplare adulto si divide in due parti e ciascun frammento rigenera poi la porzione mancante. Le stelle del genere Linckia, come la stella di mare blu comune nelle regioni Indopacifiche, sono addirittura in grado di rigenerare un adulto completo a partire da un singolo braccio; in questi casi si passa attraverso uno stadio tipico detto “a cometa” proprio a causa della curiosa forma assunta dall’esemplare rigenerante.

Ma come fanno gli Echinodermi a rigenerare le parti del corpo? Sicuramente una delle armi vincenti di questi animali è quella di possedere, nell’adulto, riserve di cellule indifferenziate, le cosiddette cellule staminali. Questi elementi cellulari con proprietà embrionali (hanno ancora la potenzialità di originare quasi ogni tipo di tessuto adulto) vengono opportunamente attivate quando si verificano casi di amputazione, così da dare origine alle nuove strutture rigeneranti. In aggiunta alle popolazioni di cellule staminali, gli Echinodermi sono anche in grado di utilizzare cellule reclutate dai tessuti adulti del moncone rimasto, come ad esempio i muscoli; dopo averle opportunamente riarrangiate, esse vengono riutilizzate per ricostruire i tessuti a livello della porzione rigenerante.

Da diversi anni al Dipartimento di Biologia dell’Università degli Studi di Milano vengono effettuate ricerche sulle capacità rigenerative degli Echinodermi. Il modello animale utilizzato negli esperimenti è Antedon mediterranea, un crinoide endemico del Mediterraneo, che ben si presta a questo tipo di studi: le sue dieci braccia sono infatti molto fragili e la loro auto-amputazione può essere facilmente indotta; il processo rigenerativo che segue può così essere studiato nel dettaglio in tutte le sue fasi.

L’utilità scientifica di questo curioso animale nostrano non si limita a questo; le sue notevoli proprietà rigenerative possono infatti interessare anche altre appendici esterne, come cirri e pinnule (vedi testo), e persino organi interni come la massa dei visceri offrendo così al ricercatore un’ampia gamma di fenomeni rigenerativi da poter studiare. La cospicua presenza e l’utilizzo abituale di cellule staminali durante la rigenerazione di questo crinoide offrono un utilissimo modello sui cui effettuare ricerche scientifiche che, in un futuro magari non troppo lontano, non si esclude possano aprire nuove prospettive e applicazioni anche nel campo della rigenerazione dei tessuti umani.


L’uomo e la rigenerazione

Sin dall’antichità l’uomo è stato affascinato dalle notevoli capacità rigenerative di alcuni animali, che rappresentavano fenomeni assai lontani dalla propria natura (nell’uomo l’unico caso di rigenerazione di organi complessi è rappresentato dal fegato). É infatti difficile osservare la coda rigenerata di una lucertola senza rimanerne incantati e domandarsi perché queste straordinarie potenzialità siano precluse al genere umano.

Già nella mitologia greca si trovano animali dotati di capacità rigenerative. L’ Idra di Lerna era un mostruoso serpente acquatico a nove teste. Se una delle sue numerose teste veniva tagliata, due nuove ricrescevano al suo posto; fu definitivamente sconfitta per mano di Ercole che cauterizzò il moncone delle teste mozzate. Oggi il nome “Idra” è stato dato ad un animaletto acquatico dal corpo cilindrico e sulla cui sommità si trovano numerosi piccoli tentacoli: quando questa porzione del corpo viene tagliata in breve tempo l’animale è in grado di farla ricrescere.

Studi approfonditi e mirati, che posero le basi per la ricerca sperimentale nel campo della rigenerazione, ebbero inizio già nel diciottesimo secolo con gli storici esperimenti dei naturalisti Tremblay (idra), Réamur (crostacei) e Spallanzani (salamandra). Diversi scienziati del passato e moderni, affascinati da queste straordinarie capacità, hanno più volte cercato di interpretare il significato biologico ed evolutivo di questo misterioso fenomeno, tentando cioè di trovare una risposta alla tormentosa domanda “perché l’uomo non è in grado di rigenerare parti del suo corpo?”.

Secondo Réaumur, la Natura non ha dotato l’uomo di gambe e braccia rigeneranti poiché non ve ne é un effettivo bisogno, visto che gli arti umani non sono così facilmente e frequentemente soggetti a traumi come succede invece, ad esempio, per le zampe dei gamberi, prontamente ricostruite quando vengono perse nell’ostile mondo marino. Secondo l’ipotesi sostenuta da alcuni eminenti studiosi moderni, le capacità rigenerative, presenti come potenzialità latenti in tutti gli organismi, sono state soppresse in quegli animali in cui i costi energetici richiesti non venivano controbilanciati da effettivi vantaggi per la sopravvivenza e la riproduzione, permettendogli comunque di sviluppare altre più specifiche capacità.

Al giorno d’oggi, l’attenzione e gli sforzi della scienza moderna sono pressantemente rivolti verso le ben note cellule staminali, nella speranza che possano essere usate per “rimpiazzare” tessuti danneggiati in seguito a trauma o malattia. Per poter ottenere risultati in questo senso è però evidente come sia necessario comprendere adeguatamente in che modo la rigenerazione e tutti i suoi meccanismi base avvengano in quegli animali che già ne possiedono intrinsecamente la capacità.





Testi tratti parzialmente dalla collana “Atlante degli animali” del Corriere della Sera, anno 2006.