Axolotl, ovvero l’anfibio dal nome impronunciabile. Molti lo conoscono come il simpatico animaletto rosa di Minecraft, capace di recuperare salute fingendosi morto e di conferire un vero e proprio potere di rigenerazione al giocatore che lo assiste in battaglia. Ma anche fuori dai cubotti virtuali, l’axolotl, o se preferite assolotto, o salamandra messicana (Ambystoma mexicanum), possiede effettivamente doti biologiche al limite del superpotere. Parliamo in particolare di un superpotere relativo al timo, l’organo che più di tutti, forse, rappresenta inesorabilmente il passare del tempo: fondamentale per lo sviluppo del sistema immunitario, e in particolare delle cellule T, e quindi per l’immunità adattativa, il timo comincia a ridursi già dalla pubertà. Bene, un nuovo studio pubblicato su Science Immunology ha appena mostrato che l’axolotl riesce a compiere un’impresa impossibile per i mammiferi, e cioè rigenerare il timo de novo anche dopo la sua completa rimozione. Una scoperta, questa, che si aggiunge a precedenti evidenze dello stesso tenore, che avevano mostrato che questo anfibio avesse una notevole capacità di rigenerazione cerebrale, e che potrebbero forse, un giorno, indicare una strada per aiutare a ripristinare le funzioni immunitarie e cognitive anche nell’essere umano.

Il ruolo chiave della medicina

Gli esperti in medicina rigenerativa conoscono bene il gene Foxn1, per decenni considerato un fattore essenziale per lo sviluppo e il mantenimento del timo nei mammiferi. Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che nell’axolotl la storia è, almeno in parte, diversa. Sebbene Foxn1 rimanga importante per lo sviluppo corretto dell’organo (e difatti gli axolotl privi di questo gene sviluppano timi minuscoli), la sua assenza non impedisce l’avvio del processo di rigenerazione. Così, indagando sui meccanismi molecolari alternativi, il gruppo ha identificato un altro fattore di crescita, la cosiddetta midchina (Mdk) come potenziale “innesco” della rigenerazione: dagli esperimenti è emerso che l’espressione di Mdk aumenta significativamente dopo la rimozione dell’organo, e che la sua inibizione riduce drasticamente la capacità rigenerativa, il che, secondo gli autori, suggerisce che l’axolotl utilizzi percorsi molecolari distinti o “dormienti” nei mammiferi per avviare la ricostruzione dei tessuti.

Non solo immunità

Come anticipavamo, le capacità dell’axolotl non si fermano al sistema immunitario. Già nel 2022 tre studi pubblicati su Science (1, 2 e 3) avevano mappato con precisione la capacità di questo anfibio di rigenerare il telencefalo, la parte più evoluta del cervello, dopo una lesione. Anche in questo caso, la strategia dell’axolotl è piuttosto raffinata: i ricercatori avevano identificato una popolazione specifica di cellule, le ependimoglia (Egc), che agiscono come cellule staminali neurali, attivandosi in risposta a una lesione cerebrale e differenziandosi per sostituire i neuroni perduti. Interessante che, similmente a quanto osservato nel timo, il processo di rigenerazione cerebrale ripercorre parzialmente le tappe dello sviluppo embrionale, riattivando programmi genetici che nei mammiferi adulti sono solitamente spenti o bloccati.

E negli esseri umani?

Il confronto tra i recenti dati sul timo e quelli sul cervello suggerisce un tema comune, quello della plasticità cellulare. L’obiettivo a lungo termine di ricerche come quella appena pubblicata è di capire se quali interruttori molecolari sono dormienti negli esseri umani: identificare fattori come Mdk o comprendere come “sbloccare” le cellule staminali residenti nel cervello potrebbe aprire nuove strade terapeutiche fondamentali, e riuscire a imitare anche solo in parte questi processi potrebbe aiutarci a sviluppare nuovi trattamenti per contrastare l’immunosenescenza negli anziani e riparare danni cerebrali oggi irreversibili.

FONTE

Ambystoma Mexicanum è il suo nome scientifico, per gli amici Assolotto (dall’inglese Axolotls): il post di oggi lo dedico a questa strana creature oggetto di numerosi studi per le sua capacità rigenerativa fuori dal comune.
Gli Assoloti sono delle creature che prosperavano in Messico, nel lago Xochimilco, nei pressi di Città del Messico. Utilizzo il passato perchè la curiosa creatura è nella lista “critica” della IUCN, Unione Mondiale per la Conservazione della Natura; in altre parole si tratta di una specie a forte rischio estinzione.
Un highlander di 20cm
Un breve ricerca sui canali scientifici inserendo come testo “axolotls” rimanda a numerosissimi lavori nella quale queste creature vengono studiate per la loro capacità di rigenerazione, di resistenza alle malattia e la capacità di metamorfosi.Gli Assolotti sono resistenti fino a 1000 volte hin più rispetto gli altri mammiferi al cancro e anno un enorme potere rigenerativo: posso praticamente far ricrescere ogni parte del loro corpo, dalle zampe alle ossa; sono in grado di rigenerare addirittura il midollo spinale e parti di cervello. Addirittura, il midollo spinale è in grado di ricrescere completamente anche se questo viene sezionato o completamente asportato. Ancora, possono far ricrescere il una zampa amputata anche 100 volte, senza nessun segno di cicatrice. In ultimo, non sono soggetti a reazione di rigetto qualora vengano sottoposti a trapianti di organi (da assolotto ad assolotto).
Il trucco c’è ma non si vede
In realtà gli Assolotti non sono degli animali nello loro “forma definitiva”. Vivono infatti la loro completa esistenza in uno stato larvale: viene definita una salamandra neotenica proprio per questo motivo. Il loro corpo è costituito per la maggior parte da particolari cellule staminali in grado di mantenere memoria del loro tessuto di origine e andare incontro a cicli di replicazione infiniti.
Lo iodio, presenta in scarsa quantità nel loro habitat, è in grado di innescare la metamorfosi in salamandra adulta: ciò avviene raramente in condizioni naturali (attraverso l’ingestione o l’assorbimento) e più spesso in laboratorio, dove un iniezione porta alla trasformazione del simpatico animaletto. Gli Assolotti infatti sono degli animali quasi estinti in natura, ma presenti in abbondanza in cattività e vengono usati come aniamli da compagnia o cavie da laboratorio. Studi più recenti hanno dimostrato come lo stato neotenico sia dovuto ad un’alterazione dell’asse ipotalamo ipofisario di queste creature, che hanno un basso valore di TSH (l’ormone che stimola la sintesi e secrezione di ormoni tiroidei) a causa da una ridotta secrezione a livello ipotalamico di CRH (corticotropina, che stimola la secrezione di TSH). Lo iodio somministrato esternamente andrebbe a stimolare la produzione di ormoni tiroidei (promotori di differenziazione e accrescimento anche nell’uomo) in maniera diretta, andando a bypassare l’inefficace stimolazione tiroidea da parte del TSH.
In conclusione, gli scienzati sperano un giorno di replicare le caratteristiche degli Assolotti anche per gli umani. I simpatici esserini quindi, continuano ad essere oggetto di studio e ad essere allevati, pur essendo una razza in via di estinzione.
Bibliografia
Martin Kragl et al. “Cells keep a memory of their tissue origin during axolotl limb regeneration”. Nature July 2009.
De Groef B et al. “Forever young: Endocrinology of paedomorphosis in the Mexican axolotl (Ambystoma mexicanum).” Gen Comp Endocrinol. 2018 Sep.
Mchedlishvili L. “A clonal analysis of neural progenitors during axolotl spinal cord regeneration reveals evidence for both spatially restricted and multipotent progenitors.” Development 134, 2083–2093 (2007)
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CACCIA AI GENI DELLA RIGENERAZIONE NEL DNA DI UNA SALAMANDRA RARA

Privacy Badger ha sostituito questo pulsante AddThis. Milano, 30 gen. (AdnKronos Salute) 11:18
Caccia ai superpoteri guaritivi nel genoma dell’Axolotl, strana creatura dalle sembianze di pesce con le zampe dotata di una capacità straordinaria: è in grado di rigenerare senza cicatrici quasi tutte le parti del suo corpo.
Ed è per questo talento che la salamandra messicana è finita sotto la lente dei ricercatori che stanno costruendo mappe sempre più dettagliate del suo Dna.
Una leggenda azteca la dipinge come un dio che si trasformò per evitare un sacrificio.
La sua corona di branchie, la pinna caudale affusolata, il suo colore che può essere rosa pallido, ma anche dorato, grigio o nero e un muso che sembra perennemente sorridere, sono caratteristiche talmente uniche che solleticano l’immaginazione di molti.
Sebbene il suo futuro sia incerto per via del degrado del suo habitat e oggi lo si trovi in natura solo nei canali del lago Xochimilco, nell’estremo sud di Città del Messico, esemplari di axolotl in cattività prosperano nei laboratori di tutto il mondo.
Gli autori di uno studio pubblicato sulla rivista scientifica ‘Genome Research’ e rimbalzato online sul ‘New York Times’ hanno esplorato a fondo il suo genoma e questo lavoro, che ha dato come risultato la mappa più completa oggi disponibile dei suoi geni, spiana la strada a potenziali progressi nella medicina rigenerativa umana, assicurano gli esperti.
Finché non gli viene tagliata la testa, la capacità rigenerativa dell’axolotl sembra quasi illimitata: è in grado di “produrre una replica quasi perfetta” di ogni angolo del suo organismo, fino a metà cervello, evidenzia uno degli autori della ricerca Jeremiah Smith dell’Univerisity of Kentucky.
Il team ha cercato di capire come si sono evoluti questi superpoteri di guarigione.
L’impresa non è da poco: il Dna dell’Axolotl è gigante, 10 volte la dimensione del genoma umano, ha spiegato un’altra autrice dello studio Melissa Keinath, Carnegie Institution for Science di Baltimora.
Partendo da uno studio precedente il team ha mappato oltre 100 mila pezzi di Dna sui cromosomi, utilizzando un approccio ultra avanzato.
Tracciando modelli di ereditarietà genetica attraverso 48 esemplari ‘ibridi’ di seconda generazione, i ricercatori sono stati in grado di dedurre quali sequenze di Dna appartenevano agli Axolotl e dove fisicamente si collocavano lungo i 14 cromosomi dell’anfibio.
Nel corso del lavoro di composizione del ‘puzzle genomico’ gli scienziati hanno identificato anche una mutazione che causa un difetto cardiaco comunemente studiato negli axolotl. Lo studio è un punto di partenza: sapere come il Dna è posizionato lungo i cromosomi “consente di iniziare a pensare alle funzioni e al modo in cui i geni sono regolati”, afferma Randal Voss, docente di neuroscienze dell’università del Kentucky.
La sfida: capire se esistono modi percorribili per “rendere gli umani più simili agli axolotl”.
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