Nelle prime fasi dello sviluppo embrionale, tutti gli organismi sono bilateralmente simmetrici, nel senso che possono essere divisi in metà speculari lungo un asse centrale. Tuttavia, man mano che gli embrioni crescono e si sviluppano, la maggior parte degli animali rompe questa simmetria e diventa asimmetrica, con i lati sinistro e destro distinti. Questo processo è chiamato asimmetria sinistra-destra.

Il modo in cui gli embrioni differenziano tra destra e sinistra è rimasto un mistero per secoli, ma gli scienziati del Forsyth Institute hanno fatto un importante passo avanti nella comprensione del processo. Hanno scoperto che una proteina chiamata Lefty2 svolge un ruolo chiave nel determinare l'asse sinistra-destra.

Lefty2 è prodotto dalle cellule del lato sinistro dell'embrione e si diffonde nel lato destro, dove blocca l'attività di una proteina chiamata Nodal. Nodal è essenziale per lo sviluppo del lato destro dell'embrione, quindi bloccandone l'attività, Lefty2 assicura che il lato destro si sviluppi in modo diverso dal lato sinistro.

Questa scoperta rappresenta un importante passo avanti nella comprensione di come gli embrioni differenziano la sinistra dalla destra. Potrebbe anche avere implicazioni per la comprensione dei difetti congeniti causati da interruzioni nell’asimmetria sinistra-destra, come il situs inversus, dove gli organi sono disposti in un’immagine speculare delle loro posizioni normali.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.

"Questa scoperta rappresenta un importante passo avanti nella comprensione dei principi fondamentali che controllano lo sviluppo dell'asimmetria destra e sinistra negli animali", ha affermato il dottor Igor Prudovsky, autore senior dello studio. "Potrebbe anche portare a nuovi modi per comprendere e trattare i difetti congeniti che influenzano il posizionamento degli organi".

Come funziona Lefty2

Lefty2 è una proteina prodotta dalle cellule nella parte sinistra dell'embrione. Si diffonde nel lato destro dell'embrione, dove si lega a una proteina chiamata Nodal. Nodal è essenziale per lo sviluppo del lato destro dell'embrione, quindi bloccandone l'attività, Lefty2 assicura che il lato destro si sviluppi in modo diverso dal lato sinistro.

Il legame di Lefty2 a Nodal provoca un cambiamento conformazionale in Nodal, che gli impedisce di legarsi al suo recettore. Ciò blocca la via di segnalazione essenziale per lo sviluppo del lato destro dell'embrione.

Implicazioni dello studio

La scoperta che Lefty2 svolge un ruolo chiave nel determinare l'asse sinistra-destra degli embrioni ha diverse implicazioni. Innanzitutto, fornisce una nuova comprensione dei principi fondamentali che controllano lo sviluppo dell’asimmetria negli animali. In secondo luogo, potrebbe portare a nuovi modi per comprendere e trattare i difetti congeniti causati da interruzioni nell’asimmetria sinistra-destra, come il situs inversus. In terzo luogo, potrebbe anche essere utilizzato per sviluppare nuove tecnologie per l’ingegneria e la rigenerazione dei tessuti, fornendo un modo per controllare la differenziazione delle cellule in strutture specifiche sinistra-destra.

Lo studio rappresenta un importante passo avanti nel campo della biologia dello sviluppo e si prevede che avrà un impatto significativo sulla nostra comprensione di come si sviluppano gli embrioni e di come si verificano i difetti congeniti.