Elimina le cellule difettose che possono mettere a rischio la sopravvivenza dell’organismo. È quello che fa il sistema immunitario e lo fa ancora prima, anzi molto prima di diventare un vero e proprio “sistema”. Un gruppo di  ricercatori del Centre for Genomic Regulation (CRG) di Barcellona ha infatti osservato i primi segnali di risposta immunitaria già negli embrioni appena formati. L’embrione preserva se stesso liberandosi delle cellule che potrebbero comprometterne lo sviluppo. Si tratta della più precoce forma di difesa immunitaria mai osservata finora. 

Questa scoperta, pubblicata sull’ultimo numero di Nature, potrebbe aiutare a comprendere come mai alcuni embrioni non riescono a proseguire la crescita superando le prime fasi di sviluppo e potrebbe favorire lo sviluppo di nuovi trattamenti per prevenire le interruzioni spontanee della gravidanza. 

I ricercatori hanno condotto le ricerche su embrioni di topi e di zebrafish, un modello di studio ideale per la biologia dello sviluppo per i suoi embrioni trasparenti facilmente osservabili. 

Le prime ore di formazione dell’embrione prima dell’impianto in utero sono particolarmente delicate. In poco tempo avvengono processi molto complessi e qualcosa può andare storto. Le cellule si dividono rapidamente e anche il minimo elemento disturbante nell’ambiente circostante può compromettere la riuscita del processo generando errori che portano alla morte dell’embrione. È in questa fase che avviene il maggior numero di interruzioni di gravidanza. In molti casi la gravidanza si ferma ancora prima che la donna si accorga di essere incinta. 

Tutti gli organismi viventi hanno la capacità di rimuovere le cellule difettose ricorrendo all’attività delle cellule immunitarie. Ma un embrione nelle prime fasi di sviluppo non possiede ancora questa preziosa difesa. Eppure riesce comunque a proteggersi dalle minacce.

Gli scienziati hanno ottenuto immagini in time-lapse ad alta risoluzione dello sviluppo embrionale di topi e di zebrafish. Dall’analisi è emerso che le cellule epiteliali, le prime a formarsi sulla superficie di un embrione, possono riconoscere, ingerire e distruggere le cellule difettose. Il processo è noto come fagocitosi epiteliale e per la prima volta viene osservato in embrioni appena formati. Si scopre così che gli embrioni sono già in possesso di un meccanismo di difesa efficiente che consiste in alcune protrusioni sulla superficie delle cellule epiteliali. 

«Molto prima di dedicarsi alla formazione degli organi, uno dei primi compiti dell’embrione è quello di creare un un tessuto protettivo», ha dichiarato Esteban Hoijman, primo autore dello studio. 

Gli scienziati hanno osservato che le cellule epiteliali cooperano meccanicamente spingendo le cellule difettose verso altre cellule accelerando così il processo di smaltimento degli scarti. 

Questo studio aggiunge un capitolo nuovo alla conoscenza sull’embriogenesi dei vertebrati dimostrando che le prime mosse di difesa da minacce esterne vengono messe in atto a uno stadio molto precoce dello sviluppo embrionale. La scoperta potrebbe anche fornire indicazioni utili nella scelta degli embrioni da impiantare nel caso di procreazione medicalmente assistita.

« Il nostro lavoro potrebbe avere importanti applicazioni cliniche, portando a migliori metodi di screening e standard di valutazione della qualità degli embrioni utilizzati nelle cliniche per la fertilità», suggerisce Verena Ruprecht, leader del gruppo nel programma di biologia cellulare e dello sviluppo presso il CRG e autore senior dell'articolo .