Animali con i "super poteri"

Sin dall’antichità, l’uomo è stato affascinato dalle notevoli capacità rigenerative di alcuni animali. Ne è un celeberrimo esempio l’Idra di Lerna, mostro leggendario della mitologia greca che aveva da sei a nove teste. Ogni volta che una testa veniva tagliata, al suo posto ne ricrescevano due, rendendola praticamente invincibile. Fu sconfitta da Ercole durante la sua seconda fatica.

Senza pensare a esseri spaventosi come l’Idra, nel regno animale ci sono molti esempi di creature che hanno capacità rigenerative. Consideriamo le stelle marine. Se amiamo andare spesso al mare e siamo stati fortunati, può esserci capitato di vedere una stella marina con uno dei suoi cinque bracci più corto degli altri. Come mai? Ebbene, è un braccio che sta ricrescendo in quanto il primo è stato “sacrificato” dalla stella marina per salvarsi la vita. Sacrificare una parte di sé è una straordinaria strategia di sopravvivenza per sfuggire ai predatori. È quello che fanno anche le lucertole che, quasi sicuramente, ci è stato possibile osservare senza coda con più facilità.

Il fenomeno è detto autotomia ed è dovuto a un neuro-ormone, che determina la contrazione del muscolo che si trova alla base del braccio della stella marina, causandone il distacco. Poi però il braccio ricresce o, meglio, si rigenera. Fondamentalmente, la rigenerazione è la capacità delle cellule di un animale di produrre nuove parti del corpo durante l’età adulta, proprio come hanno fatto durante lo sviluppo embrionale. Nelle stelle marine questo processo è molto complesso e finora è stato compreso solo parzialmente. La prima fase è quella di riparazione della ferita; una volta guarita la ferita, l’animale inizia a produrre nuove cellule che rigenerano il braccio perso. Il processo può durare diversi mesi. Se la fase rigenerativa viene interrotta, il nuovo arto potrebbe risultare deformato. La rigenerazione, quindi, è il processo attraverso il quale un organismo ripristina strutture anatomiche perse o danneggiate. È maggiore negli invertebrati (animali sprovvisti di colonna vertebrale) che nei vertebrati, che hanno limitate possibilità di ricrescita dei tessuti.

Anche alcuni vermi hanno capacità rigenerative. L’anellide Platynereis dumerilii (Audouin & Milne Edwards, 1833) è in grado di rigenerare rapidamente le sue parti del corpo in pochi giorni dopo essersi ferito o averle perse. I ricercatori hanno scoperto che le cellule intestinali possono rigenerare molti tipi di tessuto, tranne le cellule del sistema nervoso. Questo vermetto - lungo da 2 a 4 cm - è usato come organismo modello in molti campi di ricerca, tra cui evoluzione e sviluppo, neurobiologia, ecologia e, ovviamente, rigenerazione.

Anche le planarie, vermi piatti di pochi centimetri che vivono sia in acque dolci sia in acque marine, sono tra gli organismi più studiati in termini di rigenerazione. La planaria, infatti, è capace di rigenerare più della metà del suo corpo. Pertanto, se si taglia una planaria in due parti, si rigenerano due nuovi individui perfettamente funzionanti.

Negli invertebrati, la rigenerazione, oltre che nei vermi e negli echinodermi (stelle marine), è stata osservata in vari gruppi, tra cui gli cnidari, i molluschi e gli aracnidi marini. Ragni marini? Ebbene sì, si chiamano picnogonidi e appartengono a un gruppo di animali piuttosto misterioso e poco conosciuto. Queste creature riescono a rigenerare parti quasi complete del loro corpo, ricostituendo muscoli, organi digerenti, esoscheletro e organi riproduttivi. Tuttavia, questa proprietà sembra essere presente solo negli esemplari giovani, come ha osservato Georg Brenneis, dell'Università di Vienna.

Anche gli cnidari, tra cui ricordiamo le meduse e gli anemoni di mare, mostrano una notevole capacità di rigenerazione. Ad esempio, gli anemoni del genere Aiptasia, detti anche anemoni di vetro, e le piccole meduse del genere Cladonema possono rigenerare i tentacoli persi in pochi giorni. Ma ancora più sorprendente è la capacità rigenerativa di alcune specie di cnidari del genere Hydractinia, minuscole creature marine, che hanno un corpo cilindrico e un polo orale circondato da tentacoli (pensiamo a un anemone), che dà accesso alla cavità gastrovascolare per la digestione. Questi polipi (non polpi, che sono molluschi) possono essere solitari o coloniali; alcuni vivono attaccati al carapace dei granchi. Una caratteristica sorprendente di questi animali è l’apparente mancanza di invecchiamento: vivono per migliaia di anni senza subire alcun declino del loro corpo. Tra i molluschi non dimentichiamo poi i polpi che possono rigenerare completamente un tentacolo danneggiato in poche settimane.

Tra i crostacei, i granchi possono rigenerare le chele, i gamberi possono rigenerare le zampe e le aragoste le antenne. Questi animali sono tutti caratterizzati dalla presenza di un esoscheletro coriaceo, che protegge il corpo, e per poter crescere devono cambiarlo più volte nel corso della loro vita. Infatti, quando il vecchio esoscheletro diventa troppo stretto, l’animale inizia il processo di ecdisi in cui rompe il vecchio guscio ed emerge da questo con un nuovo esoscheletro ancora morbido. In questa fase l’individuo è estremamente vulnerabile ma, se aveva perso un arto, può rigenerarlo.

Alcune specie di pesci possono rigenerare le pinne danneggiate completamente anche se sono diversi i fattori che possono influenzare il processo di ricrescita. Uno di questi è l’entità del danno: maggiore è la lesione, maggiori saranno il tempo e le risorse necessarie al corpo per rigenerarla completamente. Un altro fattore che influenza la ricrescita delle pinne è la salute e le condizioni generali dell’individuo nonché la sua età. I pesci più giovani tendono a rigenerare le pinne più rapidamente rispetto ai pesci più vecchi. Questo perché la capacità rigenerativa delle cellule diminuisce con l’età.

Ma a cosa è dovuto il processo rigenerativo? A cellule particolari, dette staminali, cellule primitive e non specializzate, pertanto indifferenziate. Esse possiedono due proprietà fondamentali: l’autorinnovamento e la pluripotenza. L’autorinnovamento consente loro di replicarsi all’infinito mantenendo la caratteristica di cellule indifferenziate, mentre la pluripotenza o totipotenza consente loro di trasformarsi in diversi tipi di cellule specializzate, come le cellule del sangue, le cellule nervose, quelle muscolari e quelle cutanee.

La comprensione della rigenerazione negli invertebrati può avere applicazioni significative nella medicina umana, includendo strategie per la cura di lesioni e malattie degenerative.