L’acqua ossigenata: una nuova chiave per la rigenerazione tissutale?

Un gruppo di ricerca dell’Università di Manchester, coordinato da Enrique Amaya, indagando sulle proprietà rigenerative dei tessuti dei girini, ha individuato una singolare e nuova correlazione tra le capacità di ricrescita rapida della coda di questi animali e delle molecole da sempre ritenute come tossiche ed estremamente pericolose: i radicali liberi. In particolare, il team di Amaya ha apprezzato in gruppi di girini cui veniva asportata la coda che essa ricresceva nel giro di una sola settimana: da un punto di vista biologico-molecolare, la rigenerazione dei tessuti della coda pareva guidata proprio da una sottoclasse dei radicali liberi, ovvero le specie reattive dell’ossigeno – in sigla ROS –. I ROS, come suggerisce il nome stesso, sono composti derivati da reazioni chimiche e biochimiche in cui è coinvolto l’ossigeno molecolare, il quale, durante questi processi, subisce dei processi di riarrangiamento degli elettroni che fanno sì che le molecole prodotte – o parte di esse – abbiano delle configurazioni elettroniche poco comuni, che conferiscono loro una vivace e spesso incontrollabile attività reattiva, che le porta a legarsi con i primi composti disponibili nelle vicinanze: un sistema biologico finemente regolato ed in perfetto equilibrio quale è la cellula può essere messo in serio pericolo quando i ROS o altri radicali liberi raggiungono concentrazioni troppo elevate, in quanto questi non riescono ad essere smaltiti efficacemente da enzimi specializzati – come le catalasi perossisomiali – e vanno ad alterare struttura e funzioni di proteine, acidi nucleici ( soprattutto il DNA, compromettendo l’informazione genetica che la cellula tramanderà alle generazioni successive ) ed altre fondamentali biomolecole.

Ritroviamo qualche esempio sulla tossicità dei ROS anche nel prontuario medico domestico: chi non sa infatti che l’acqua ossigenata (perossido d’idrogeno, in formula H2O2) può essere letale se viene bevuta?

Un altro caso più microscopico riguardante la pericolosità delle specie reattive dell’ossigeno proviene dalla componente bianca del sangue, dove risiedono le cellule deputate alla protezione del nostro stesso organismo: una parte di esse produce infatti intenzionalmente – e non, come avviene di solito, come prodotti collaterali del metabolismo – radicali liberi, che vengono compartimentalizzati in vescicole e riversati sugli ospiti patogeni del nostro organismo in caso di infezione. I ROS sono talmente potenti che possono distruggere la parete cellulare dei batteri ( è anche per questo che le escoriazioni si disinfettano con l’acqua ossigenata! ).

Lo studio di Amaya ha portato a rivalutare, a ripensare le specie reattive dell’ossigeno e, forse, anche altre classi di radicali liberi. Secondo i dati ottenuti mediante microscopia a fluorescenza con marcatura in situ delle componenti cellulari della coda di girino rigenerante, nonché secondo studi pubblicati in precedenza dallo stesso team, tra i geni attivati da queste cellule al fine di guidare la rigenerazione ad integrum ci sono anche quelli inerenti alla produzione di ROS. Analisi più attente e dettagliate hanno individuato nel perossido d’idrogeno la specie reattiva su cui la cellula punta per portare a termine la rigenerazione tissutale. La controprova giunge con la somministrazione di antiossidanti nelle dette cellule, che non riescono, in tale ambiente, a sostenere ( spesso nemmeno ad iniziare ) il processo rigenerativo.

Acqua Ossigenata: nuovi orizzonti

I risultati del gruppo di Amaya conducono dunque alla necessità di ripensare anche il ruolo degli antiossidanti, composti naturali o di sintesi fondamentali per il nostro organismo – che spesso non è in grado di sintetizzarli o di produrne quantità sufficienti, come accade per la vitamina C – : spetterà a studi futuri chiarire in quali rapporti debbono trovarsi ROS ed antiossidanti per garantire un corretto sviluppo ed una perfetta rigenerazione tissutale. Quello che per ora è certo è che la ricerca dell’Università di Manchester ha fornito interessantissimi e nuovi punti di vista riguardo lo sviluppo in vivo e in vitro dei tessuti, spunti che la Medicina rigenerativa sicuramente coglierà e che sta già cogliendo, in quanto Amaya e colleghi hanno individuato la stretta correlazione tra il perossido d’idrogeno e la via rigenerativa Wnt/beta-catenina, che imposta sostanzialmente ogni processo di rigenerazione cellulare e tissutale finora noto in molti organismi, uomo compreso.