La geometria dell’embrione guida il suo sviluppo e il destino delle cellule

Roma, 19 gennaio 2025 (Agenbio) – I ricercatori dell’Istituto austriaco di scienza e tecnologia (ISTA) hanno dimostrato che il pesce zebra può utilizzare la curvatura delle sue cellule uovo come guida, assicurando che la divisione cellulare aderisca al programma e attivi i geni rilevanti secondo uno schema specifico, controllando così il destino delle cellule. I risultati, pubblicati su Nature Physics, potrebbero contribuire a migliorare la valutazione degli embrioni nelle procedure di fecondazione in vitro. I ricercatori hanno scoperto che nei primi minuti della sua esistenza, l’embrione “legge” la geometria dello zigote e la interpreta di conseguenza. Quando hanno alterato la geometria dell’embrione precoce, ciò ha influenzato il successivo sviluppo cellulare. La geometria dello zigote può quindi essere vista come una sorta di manuale di istruzioni che l’embrione deve comprendere e seguire. Se questo manuale contiene errori o l’embrione lo interpreta male, ciò può portare a gravi problemi. la geometria innesca una cascata di eventi che induce le cellule a organizzarsi e dividersi in modo asimmetrico. Questo crea un gradiente di diverse dimensioni cellulari. Queste differenze dimensionali, a loro volta, generano tempi di ciclo cellulare diversi. Nell’embrione trasparente di pesce zebra, questo gradiente è chiaramente visibile al microscopio. Le cellule seguono un ciclo ricorrente, molto simile a un piccolo orologio interno che scandisce fasi di divisione e riposo. Questo ciclo oscillante varia per ogni cellula, a seconda delle sue dimensioni, determinate dalla geometria dell’ovulo fecondato. Il risultato è che questi diversi “orologi” si sincronizzano in uno schema esteso nell’embrione. Ciò che si osserva è un’onda di fase mitotica, un’onda che si verifica quando diverse cellule raggiungono in successione il ‘momento di divisione’ dei loro orologi interni. I ricercatori dell’ISTA devono ora determinare quanto generalmente questi principi si applichino. Se regole geometriche simili si riscontrassero nei mammiferi, in particolare negli esseri umani, le implicazioni potrebbero essere estremamente significative. Ciò è particolarmente rilevante dato il crescente numero di persone che utilizzano tecniche di riproduzione assistita come la fecondazione in vitro. A lungo termine, la comprensione di questi principi potrebbe aiutare a identificare precocemente i “segnali di allarme” geometrici negli embrioni sottoposti a fecondazione in vitro e potenzialmente a sviluppare strategie per correggerli o compensarli. (Agenbio) Etr 11:00