La rigenerazione della cartilagine: mito o realtà?
Alcuni animali possono rigenerare intere parti del proprio corpo grazie ad una capacità innata che non richiede interventi esterni. Ne è un l’esempio l’axolotl, una piccola salamandra che vive nel lago di Xochimilco, in Messico, in grado di far ricrescere senza cicatrici arti, polmoni, midollo spinale e perfino parti del cervello, quando questi vengono danneggiati. Anche le comuni lucertole che troviamo nei nostri giardini possono rigenerare la propria coda, senza difficoltà (ndr. e senza iniezioni di staminali). L’uomo, naturalmente, ha perso questa peculiarità biologica nel corso dell’evoluzione a tal punto da non riuscire nemmeno a contrastare i danni accumulati in un tessuto, come quelli che si verificano con l’usura e gli incidenti a carico delle articolazioni e che hanno come conseguenza il consumo della cartilagine e l’insorgenza dell’artrosi.
Finora, la convinzione più comune si fonda sull’idea che la cartilagine non sia in grado di rigenerare e che il riciclo degli elementi della matrice, come il collagene, sia quasi impossibile a causa della complessità strutturale del tessuto e dell’assenza di vasi in grado di portare nutrimento e ossigeno. Alla Duke University, però, hanno voluto studiare la questione a fondo e il paragone che abbiamo fatto all’inizio è servito per scoprire che anche nella nostra cartilagine, il tessuto più ostinato in tema di rigenerazione, esiste un’abilità innata – fino ad oggi non apprezzata – di ricrescita, regolata dagli stessi meccanismi che permettono alle salamandre di non preoccuparsi quando perdono un arto per strada.
Il team di ricercatori ha analizzato l’orologio biologico del collagene articolare, datando le proteine come “vecchie” o “giovani” in base al loro turn-over (ndr. ovvero il ricambio metabolico di sostanze o di cellule). Nell’arto inferiore, ad esempio, questa età proteica segue un gradiente dipendente dalla posizione, ovvero è possibile trovare proteine più “vecchie” nell’anca e più “giovani” nella caviglia. Nel ginocchio, invece, si apprezza una buona media tra le due articolazioni sopracitate. Questo significa che l’anca stessa è un’articolazione più anziana della caviglia e meno soggetta ai meccanismi di auto-riparazione e auto-rinnovamento; un dato che correla molto bene con le statistiche secondo cui è più frequente l’artrosi d’anca rispetto a quella di caviglia, o che quest’ultima, a seguito di un danno, guarisca più velocemente delle altre articolazioni. Questa età articolare non è solo conseguenza della meccanica e del carico articolare, ma dipende anche dell’attività biologica di alcune molecole chiamate microRNA, in grado di regolare il turn-over collagenico nell’uomo e la ricrescita dell’arto nella salamandra. Si tratta, infatti, dello stesso gruppo di molecole, disposte secondo un preciso gradiente di distribuzione, risultando più attive nella parte distale dell’arto, ovvero nelle estremità, e meno attive in quella prossimale, ovvero al “centro”. Di conseguenza, per una salamandra sarà più semplice rigenerare una “mano” (zampa) rispetto all’intero arto e per l’uomo è più semplice far guarire la propria caviglia rispetto all’anca.
L’axolotl è un modello animale molto studiato per la rigenerazione e scoprire che nella riparazione dei tessuti articolari esistono gli stessi elementi regolatori, seppur limitati, è un grande passo avanti nello sviluppo di nuovi approcci terapeutici. Nella medicina moderna, molte tecniche chirurgiche e diverse terapie cellulari sono state adottate per la ricostruzione cartilaginea, ma dal punto di vista teorico si è spesso convinti che la cartilagine non sia in grado di rigenerare. Questa scoperta si aggiunge ad altre che hanno evidenziato la presenza di progenitori cellulari nella cartilagine matura e di cellule staminali nei tessuti limitrofi. La ricerca oggi non ha solo l’obiettivo di rallentare il processo artrosico spegnendo i fenomeni catabolici distruttivi, ma anche di fornire gli elementi anabolici utili a supportare – oggi lo possiamo dire – la naturale capacità rigenerativa della cartilagine.
Omar Sabry
Fonti:
Ming-Feng Hsueh, Patrik Önnerfjord, Michael P. Bolognesi, Mark E. Easley, Virginia B. Kraus. Analysis of “old” proteins unmasks dynamic gradient of cartilage turnover in human limbs. Science Advances, 2019; 5 (10): eaax3203 DOI: 10.1126/sciadv.aax3203
Alberto Siclari. Il trattamento delle lesioni cartilaginee. Cic, 2019. ISBN: 9788893890243