RIGENERAZIONE

RIGENERAZIONE

. Biologia (XXIX, p. 322). - Definito, nella voce citata, il fenomeno, si esamina qui il problema dell'origine dei tessuti, delle modalità e delle condizioni di accrescimento e differenziamento delle parti rigenerate.

Ogni amputazione sperimentale o la perdita per autotomia di un organo (es. tentacolo, appendice, arto) o l'isolamento di un pezzo dal resto del corpo di un animale, hanno come immediata conseguenza un fatto cicatriziale. La cicatrizzazione che ha per scopo di ristabilire la continuità dei tessuti a livello del taglio o dell'amputazione spontanea, pur non prendendo parte direttamente al fatto rigenerativo propriamente detto, è indispensabile a che la rigenerazione si compia e anzi ne influenza le fasi iniziali.

Primo segno di ogni attività rigenerativa è la costituzione del blastema di rigenerazione, cioè di un ammasso di cellule indifferenziate dal quale esclusivamente, nella rigenerazione per epimorfosi (es. rigenerazione dell'arto di anfibî Urodeli) si origineranno tutti i costituenti della parte rigenerata; nella morfallassi, invece, il processo di neoformazione è molto più limitato, in quanto anche i tessuti antichi del pezzo isolato o del moncone, se si tratta di appendici del corpo (insetti), sono riutilizzati per la riorganizzazione della parte perduta o dell'intero organismo (Planarie, Nemertini, ecc.).

I processi essenziali che si verificano, ma in diversa proporzione, in ogni attività rigenerativa, sono lo sdifferenziamento, la migrazione e la moltiplicazione cellulari che interessano o la zona prossima al taglio soltanto nella epimorfosi, o tutto il frammento come nella morfallassi. Nel primo caso la divisione cellulare è preponderante, mentre nella morfallassi sono rilevanti i fenomeni di sdifferenziamento e di migrazione cellulare verso i punti ove più attiva è l'organogenesi. Si accompagnano a questi, fenomeni di trasporto di materiali nutritizî, di fagocitosi delle cellule lese e fatti di regressione e di istolisi di organi e strutture preesistenti che vengono distrutte, analogamente a quanto accade nella metamorfosi, per lo sviluppo del nuovo organismo. Tanto nella rigenerazione per epimorfosi quanto in quella per morfallassi, modalità che praticamente si combinano in proporzione diversa a seconda delle specie animali e dei gruppi, i fondamentali problemi che si impongono all'indagine sono quelli dell'origine delle cellule e dei tessuti rigenerati e del determinismo dei fenomeni iniziali della rigenerazione.

Circa la prima questione che tocca da vicino la dottrina della specificità cellulare, secondo cui le varie qualità di cellule di un Metazoo, sono strutturalmente e biologicamente diverse le une dalle altre e irriducibilmente determinate, i processi di organogenesi nella rigenerazione si svolgono diversamente negl'Invertebrati e nei Vertebrati: nei primi infatti, in un gran numero di casi, i tessuti nuovi si rigenerano a spese di cellule "totipotenti" sfuggite al differenziamento istologico e rappresentanti, come tali, una vera e propria riserva embrionale dell'adulto: così gli archeociti delle Spugne, le cellule interstiziali delle Idre, le Stammzellen del mesenchima delle Planarie, i neoblasti dei Nemertini e degli Anellidi, le Tropfenzellen delle Ascidie. Si tratta in genere di elementi del mesenchima a potenza istogenetica molto estesa che possono dare origine a differenti tipi cellulari e che, per analogia con i vegetali, sono state denominate "cellule cambiali".

Nei Vertebrati nei quali, invece, il differenziamento istologico ha condotto a tipi cellulari differenti a potenze istogenetiche assai limitate ed irreversibili, i tessuti rigenerati derivano, previo sdifferenziamento, dai corrispondenti tessuti preesistenti: ogni tessuto, cioè, deriva da un tessuto dello stesso genere (D. Barfurth). Così accade nella rigenerazione della coda degli Anfibî e dei Rettili; meno chiara è invece l'origine dei nuovi tessuti nell'arto in rigenerazione degli anfibî Urodeli dove alcuni dati sperimentali sembrano parlare in favore di un'origine aspecifica dei tessuti rigenerati: così il tessuto scheletrico può essere rigenerato dal connettivo banale al quale apparterrebbero perciò tipi cellulari a potenze multiple (M. Abeloos). In favore di questa ipotesi starebbero anche recenti (1946) risultati sperimentali ottenuti con trapianti di tessuto osseo, (G. Levander). A questi casi di metaplasia (R. Virchov, 1884) nella rigenerazione, cioè di neoformazione di organi e di strutture secondo modalità diverse dello sviluppo normale e della trasformazione di un tipo cellulare in un altro, va riferito, negli Anfibî, il caso ben noto della rigenerazione del cristallino dal bordo irideo.

Sulle cause determinanti i processi iniziali della rigenerazione molto si è discusso e si discute ancora soprattutto nei riguardi dell'attività cellulare moltiplicativa che viene eccitata ad una distanza variabile dalla regione del taglio e che conduce alla formazione del blastema. Certe sostanze che bloccano la riproduzione mitotica delle cellule (colchicina, ecc.) possono sopprimere del tutto la rigenerazione della coda amputata dei girini di anfibî Anuri (F. Lehmann). Questi fatti e tanti altri, ci richiamano al problema più generale del determinismo della divisione cellulare per la quale sono stati chiamati in causa fattori chimici (trefoni), umorali (necroormoni), fisici (raggi mitogenetici), meccanici, ecc., ma, per quanto ciascuna di queste ipotesi offra dei lati seducenti, si è ancora lungi dall'avere spiegato ciò che eccita la superficie cruenta di un organo, di una parte amputata, all'attiva moltiplicazione delle sue cellule per la costituzione del blastema rigenerativo.

Costituitosi il blastema di rigenerazione, questo, per restituire l'organismo alle condizioni di integrità primitiva, deve accrescersi e differenziarsi. L'accrescimento rigenerativo segue le regole dell'accrescimento normale, ma nei suoi confronti è accelerato; dipende inoltre dalla sezione alla quale l'appendice del corpo è amputata, o dal livello del corpo dal quale il frammento isolato proviene; esistono cioè differenze regionali di attività rigenerativa che sono in stretta correlazione con l'entità del trauma, con le altre parti, con l'intero organismo che lo ha subìto, con la sua età, con le stesse dimensioni del frammento che rigenera. Anche le condizioni di nutrizione e tutta una varietà di altri fattori esterni fisici e chimici agiscono sull'accrescimento rigenerativo di una parte neoformata o di una porzione di un organismo.

Sulle modalità del differenziamento del blastema rigenerativo è da rilevare il fatto, da T. H. Morgan e C. M. Child assunto a norma, che i primi a differenziarsi sono gli organi e le parti più distali, in secondo luogo le parti intermedie: così nella rigenerazione delle estremità anteriore di una Planaria si rigenera prima la testa, nella rigenerazione del braccio di una stella di mare, l'estremità terminale; in quella di un arto di un Anfibio, la mano o il piede, ciò che comunemente si esprime nella cosiddetta regola del differenziamento basipeto del rigenerato. Si deve aggiungere che in un blastema rigenerativo, oltre le definite potenze istogenetiche dei suoi elementi costituenti, i quali, come ad es. nel blastema di un arto di Anfibio (Urodeli), danno luogo ad elementi dello stesso genere, vanno considerate le potenze morfogenetiche del blastema nel suo complesso, che lo rendono un territorio di rigenerazione specifico capace di organizzarsi, ad es. nel caso riferito, in un arto anteriore o in un arto posteriore. La capacità a rigenerare la parte perduta è inoltre subordinata al fatto che il territorio sia stato incompletamente asportato ed in ciò si constata una stretta analogia con quanto avviene nello sviluppo embrionale per quanto si riferisce a certi abbozzi (arto, coda) che hanno tutte le prerogative dei corrispondenti territorî di rigenerazione dell'adulto, ma che a differenza di questi sono equipotenti ed anche di gran lunga più estesi. Sotto questo aspetto il problema del differenziamento nella rigenerazione rientra nei problemi della meccanica dello sviluppo e per esso si prospettano due opposte eventualità: il differenziamento spontaneo ed il differenziamento dipendente. Nel primo caso il blastema si evolverebbe in base a sue intrinseche proprietà che gli provengono dalle relazioni genetiche dei suoi costituenti con quelli dei tessuti antichi; nel secondo, che meglio si accorda con i dati sperimentali (trapianti), il blastema si differenzierebbe sotto l'influenza induttrice dei tessuti della base del rigenerato attraverso il meccanismo di correlazioni organiche che ricordano le influenze morfogenetiche degli organizzatori. Si è anche cercato di localizzare in un determinato tessuto l'origine di tali influenze e, nei Vertebrati, in base a varie prove sperimentali, si sarebbe concluso che il tessuto connettivo ha proprietà specifiche, sebbene anche altri tessuti (o i loro estratti o anche i loro idrolizzati), in determinate circostanze, possano far sentire la propria azione nella rigenerazione. Anche il sistema nervoso è stato chiamato in causa nei fenomeni morfogenetici della rigenerazione (certamente sulle correlazioni di accrescimento) e si può dire che nei Vertebrati la presenza di questo sistema sia indispensabile a che la rigenerazione si compia, non tanto per i fenomeni iniziali e di accrescimento, quanto per il differenziamento del rigenerato, laddove per gli invertebrati i dati sperimentali di cui si dispone sono ancora vaghi e discutibili.