La capacità del pesce zebra di riparare il proprio cuore dopo un infarto è nota da tempo, ma recentemente un team di ricercatori tedeschi ha scoperto quali cellule e processi sono coinvolti in questo fenomeno.
Quando una persona subisce un infarto e non viene curata abbastanza rapidamente, le cellule muscolari cardiache, chiamate cardiomiociti, vengono danneggiate dalla mancanza di ossigeno e iniziano a morire, formando una cicatrice. Il cuore umano non può generare nuovi cardiomiociti, quindi quando viene ferito, la sua capacità di pompare il sangue si riduce. Per i vertebrati inferiori, come il pesce zebra, le cose sono molto diverse, poiché questa specie è in grado di rigenerare cellule complesse nel corpo, comprese quelle del tessuto cardiaco. Un team guidato dal Berlin Institute for Medical Systems Biology (BIMSB) ha scoperto che le cellule del tessuto connettivo, essendo temporaneamente attivate, svolgono un ruolo importante nel processo di rigenerazione dei cardiomiociti in questo pesce, come riportato sulla rivista Nature Genetics .”Volevamo scoprire come fa questo pesciolino e se potessimo imparare da esso“, ha affermato il professor Jan Philipp Junker, direttore del laboratorio di biologia quantitativa dello sviluppo presso BIMSB. In collaborazione con la dott.ssa Daniela Panáková, lo studio ha simulato lesioni da infarto del miocardio nei cuori di pesce zebra. I ricercatori hanno quindi utilizzato un metodo individuale per analizzare l’RNA dalle cellule cardiache, chiamato trascrittomica, così come gli alberi della linea cellulare per tracciare il processo di rigenerazione dei cardiomiociti.
La trascrittomica ha consentito agli scienziati di analizzare 200.000 cellule sane e danneggiate dal cuore dei pesci per sapere in dettaglio quali erano coinvolte nella rigenerazione. I ricercatori hanno scoperto che i cardiomiociti adulti, caratterizzati dalla loro capacità di sintetizzare l’ATP e il ciclo dell’acido tricarbossilico, svolgono un ruolo importante nel processo rigenerativo, così come un piccolo gruppo di geni associati allo sviluppo delle cellule cardiache. In totale, gli scienziati hanno scoperto che tre tipi di fibroblasti, un tipo di cellula residente nel tessuto connettivo, sono quelli che entrano temporaneamente in uno stato attivato durante il processo di rigenerazione, attivando geni che codificano per proteine di costruzione muscolare come il collagene-12. È probabile che i fibroblasti siano responsabili del recupero, spiega Junker, perché quando i ricercatori hanno “spento” i fibroblasti attivati nel pesce zebra, hanno scoperto che la rigenerazione si è interrotta. Il team BIMSB ha scoperto che i fibroblasti attivati durante il processo ricostruttivo hanno origine nell’epicardio e nell’endocardio, gli strati esterno ed interno della parete cardiaca, ma hanno anche scoperto che l’epicardio è il luogo in cui viene prodotto esclusivamente il collagene -12 necessario per la rigenerazione dei tessuti. Non è ancora chiaro se i cuori dei mammiferi danneggiati, come quelli degli umani o dei topi, non abbiano i segnali necessari o la capacità di leggere i segnali per consentire loro di rigenerarsi. Se il caso fosse l’assenza di segnali, alla fine potrebbero essere sviluppati farmaci per simularli, anche se per Junker trovare un modo per far interpretare al corpo umano questi segnali è un compito molto più difficile.
