Dalle rane una lezione per produrre il giusto muco

Lo studio

Dalle rane una lezione per produrre il giusto muco

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Le staminali da cui hanno origine le cellule che producono il muco non sono regolate solo da fattori di crescita o ormoni, ma dalle caratteristiche meccaniche dell'ambiente circostanze
di redazione

Trovare dei suoi estimatori è impossibile. Il muco è sgradevole a vedersi ed è fastidioso quando esce in maniera incontrollata dal naso. Di certo non si fa desiderare, anzi è normale avere voglia di liberarsene il prima possibile. Eppure il muco svolge un’importante funzione protettiva non solo per l’apparato respiratorio ma anche per quello digestivo e riproduttivo. Il muco, insomma, fa bene alla salute. L’importante è che sia nelle quantità giuste, né troppo, né troppo poco. Chi soffre di asma o di malattia polmonare ostruttiva cronica, produce muco in quantità eccessiva a causa di una proliferazione fuori controllo delle cellule caliciformi mucipare (che producono muco). Nei pazienti affetti da tumore o colpiti da un’infezione o feriti, al contrario, la produzione di muco può ridursi a causa del deterioramento delle cellule mucipare compromettendo il percorso di guarigione. 

Da tempo gli scienziati sono in cerca del modo per rigenerare le cellule che producono il muco e mantenere sotto controllo la loro attività in modo tale che tutti gli organi interessati vengano riforniti delle giusta quantità di muco. L’obiettivo potrebbe essere più vicino grazie a esperimenti di biologia rigenerativa condotti sulle rane. Un gruppo di bioingegneri dell’Università di Pittsburgh ha ottenuto infatti la rigenerazione delle cellule mucipare in modo veloce e replicabile su cellule isolate dai girini degli anfibi della specie Xenopus.  

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications

La pelle dei girini di Xenopus svolge le stesse funzioni e possiede caratteristiche simili a quelle dei polmoni degli esseri umani. Proprio come gli organi respiratori umani, la pelle dei girini scambia ossigeno con l’ambiente esterno e la sua superficie è costituita da epitelio ciliato, tessuto formato da cellule caliciformi e da cellule ciliate che proteggono dagli agenti patogeni. Queste notevoli somiglianze sono state sfruttate dai ricercatori per studiare il processo di sviluppo delle cellule mucipare. Gli scienziati hanno prelevato le cellule mesenchimali dagli embrioni delle rane e le hanno aggregate in una massa sferica. Dopo cinque ore le cellule hanno formato del tessuto epiteliale muco-ciliato che non si sarebbe sviluppato in condizioni naturali. Il comportamento inaspettato delle cellule mesenchimali, hanno scoperto i ricercatori, dipende dalle caratteristiche meccaniche dell’ambiente circostante: una maggiore rigidità del microambiente spinge l’aggregato di cellule mesenchimali ad assumere le sembianze del tessuto muco-ciliato e, al contrario, una maggiore morbidezza impedisce la trasformazione. 

Agendo sulle caratteristiche fisiche del microambiente si può modulare la produzione del tessuto che ospita le cellule mucipare e di conseguenza la produzione di muco. 

«Gli embrioni di rana ci hanno dato la possibilità di osservare questi processi in maniera più semplice di quanto si possa fare con  gli organi umani. La vecchia idea secondo cui la rigenerazione è controllata esclusivamente dalla diffusione di fattori di crescita e ormoni sta cedendo il passo al riconoscimento che le caratteristiche meccaniche  dell'ambiente giocano un ruolo altrettanto cruciale», hanno spiegato i ricercatori.