Ricerche recenti in vari animali rigenerativi hanno dimostrato che ci sono diverse strategie di cellule staminali per rigenerare parti del corpo costruite da più tessuti, come muscoli, nervi e pelle. Se capiamo i principi e le molecole che questi animali usano per rigenerare i tessuti adulti, possiamo applicarli per rigenerare o costruire tessuti umani?
Il gruppo di ricerca dello scienziato Peter Reddien negli Stati Uniti ha trovato la soluzione a un’annosa questione della rigenerazione planaria: una singola cellula staminale può rigenerare un intero animale? La risposta è sì, è possibile. Questo dimostra che le planarie adulte hanno cellule staminali pluripotenti – cellule che possono produrre tutti i tipi di cellule nel corpo dell’animale. Come queste cellule pluripotenti sono controllate nel corpo dei vermi in modo che non formino tumori è una domanda importante che diversi gruppi di ricerca stanno studiando.
Ma non tutti gli animali usano cellule pluripotenti nella rigenerazione. Le cellule che rigenerano una coda di rana e un arto nella salamandra hanno proprietà molto diverse da una cellula staminale planaria. In questi animali, ogni tessuto – come i muscoli, i nervi o la pelle – ha il suo insieme di cellule che fanno solo i diversi tipi di cellule in quel particolare tessuto. In altre parole, una cellula staminale muscolare non può produrre pelle e le cellule della pelle non possono produrre muscoli. Queste cellule staminali multipotenti e specifiche del tessuto sono probabilmente molto simili alle cellule staminali del nostro corpo che rinnovano tessuti come la pelle o i muscoli. Perché queste cellule possono rigenerare un intero arto nella salamandra, ma solo riparare i danni a un singolo tessuto nel nostro corpo? Questa è un’altra questione su cui gli scienziati stanno lavorando ora
Oltre a usare le cellule staminali, la rigenerazione può funzionare facendo sì che cellule differenziate che avevano smesso di dividersi “tornino” a dividersi e moltiplicarsi per sostituire il tessuto perso. Questo è stato recentemente dimostrato che accade nella rigenerazione del cuore nel pesce zebra, dove una cellula del muscolo cardiaco chiamata cardiomiocita si divide per ricostituire il tessuto cardiaco mancante. Questo fenomeno rigenerativo è stato trovato anche nei cuori dei topi appena nati, ma viene rapidamente perso quando i topi maturano. Sono necessarie ulteriori ricerche per capire come le cellule differenziate possono essere fatte dividere e produrre nuovo tessuto cardiaco, e perché questa capacità è persa negli esseri umani.