Un embrione bovino precoce che rigenera le sue cellule TE che in seguito formeranno gran parte della placenta. (a sinistra:intatto, Medio:dopo la rimozione di TE, A destra:rigenerato). Credito:Kohri N. et al., Journal of Biological Chemistry . 8 novembre 2019
Un vitello è nato da un embrione privo di cellule che costituiscono gran parte della placenta, fornendo nuove informazioni sulla capacità rigenerativa degli embrioni di mammifero.
Lo sviluppo dei mammiferi inizia da una singola cellula, un uovo fecondato. L'uovo passa attraverso più divisioni cellulari per aumentare il suo numero di cellule e quindi inizia a formare una struttura simile a una sfera con una cavità all'interno, chiamato blastocisti. La blastocisti è costituita da due tipi di cellule, la massa cellulare interna (ICM) e il trofetoderma (TE), che si sviluppano in un vero e proprio embrione e in gran parte della placenta, rispettivamente.
Gli scienziati guidati da Manabu Kawahara all'Università di Hokkaido hanno dimostrato che, poiché le cellule ICM bovine possono rigenerare TE, sono in grado di formare sia l'embrione che la placenta. Lo studio è stato pubblicato su Journal of Biological Chemistry ed è diventato uno dei 50 articoli più visti da novembre a dicembre 2019 sul sito web della rivista.
Per esaminare la capacità dell'ICM di rigenerare TE, i ricercatori hanno coltivato blastocisti di topo e bovino e hanno rimosso interi TE da entrambe le blastocisti. Hanno scoperto che entrambe le blastocisti hanno riacquistato la loro forma sferica in 24 ore. Però, il tasso di rigenerazione per riformare la blastocisti era notevolmente più alto nelle cellule bovine (97%) rispetto alle cellule di topo (57%). Il recupero più completo delle blastocisti bovine nel numero di cellule rispetto alle blastocisti di topo suggerisce che le cellule bovine hanno una maggiore capacità rigenerativa.
Nanami Kohri del gruppo di ricerca dell'Università di Hokkaido. Credito:Università di Hokkaido
Ulteriori esperimenti hanno rivelato un'espressione proteica anormale nel TE di blastocisti rigenerate di topo, mentre le blastocisti rigenerate bovine hanno mostrato complessivamente espressioni geniche normali.
Per testare le sue capacità di sviluppo, i ricercatori hanno quindi trasferito le blastocisti rigenerate alle femmine riceventi. Dopo il trasferimento dell'embrione, con loro sorpresa, una delle quattro vacche rimase incinta e una femmina nacque naturalmente con una placenta apparentemente normale. In contrasto, nessuno degli oltre 100 embrioni di topo trasferiti a riceventi sviluppati a termine.
"Continueremo a monitorare la salute del vitello nato dalla blastocisti rigenerata, " dice Manabu Kawahara. "Il nostro studio suggerisce che possiamo rimuovere e utilizzare gran parte del TE per i test genetici per allevare bovini con qualità migliorate. Anche, ulteriori studi potrebbero rivelare il meccanismo della decisione sul destino delle cellule nei mammiferi e le sue differenze tra le specie».