Durante lo sviluppo, un metabolismo alterato può comportare che gli intestini si avvolgano nel modo sbagliato

All'interno del rospo africano, gli intestini crescono proprio come quelli umani: ordinatamente ricurvi in senso antiorario. Gli esperimenti mostrano ora come quel processo possa andare storto.

Interferire con il metabolismo dei girini porta a una serie di interruzioni cellulari che provocano la crescita degli intestini nella direzione sbagliata, riportano i ricercatori della North Carolina State University di Raleigh il 19 febbraio nello sviluppo. Le loro scoperte offrono nuove intuizioni su come possa verificarsi una simile anomalia congenita negli esseri umani, cioè la malrotazione intestinale.

"Qualsiasi cosa illumini come possiamo proteggere l'embrione e il feto all'inizio dello sviluppo e prevenire qualsiasi tipo di anomalie congenite è, per me, affascinante ed eccitante," dice Mehul Raval, chirurgo pediatrico presso l'Ospedale infantile Ann & Robert H. Lurie di Chicago, che non era affiliato a questo studio.

La malrotazione intestinale si verifica in fino a 1 su 500 neonati umani, dicono gli autori dello studio. Ma poiché la malrotazione può passare inosservata per molto tempo, è possibile che ci siano ancora più casi, dice Raval. Viene individuata più spesso quando l'intestino si ritorce così tanto da causare ostruzioni o blocchi del flusso sanguigno.

"Pensa all'intestino come a un tubo da giardino," dice Nanette Nascone-Yoder, biologa dello sviluppo presso la N.C. State. "Devi prestare attenzione mentre lo avvolgi per evitare nodi e spire."

La malrotazione può verificarsi insieme ad altre anomalie, ma non c'è una causa nota, dice Janice Taylor, chirurgo pediatrico presso l'Università della Florida a Gainesville, che non è stata coinvolta nello studio.

Nascone-Yoder e colleghi hanno girato agli embrioni di rana perché gli intestini degli animali sono lunghi e avvolti, come quelli negli umani. Inoltre, gli embrioni si sviluppano al di fuori del corpo delle madri e sono trasparenti, quindi la loro crescita è facile da monitorare.

Nelle rane - e nelle persone - l'intestino si avvolge tipicamente in senso antiorario mentre si sviluppa. Questo avviene presto nello sviluppo dei girini, approssimativamente tra il terzo e il quarto giorno. I ricercatori hanno esposto gli embrioni di Xenopus laevis all'atrazina, un comune erbicida e conosciuto perturbatore ormonale negli esseri umani, sia prima che durante questa fase di sviluppo (1/21/15). Hanno scoperto che molti degli intestini delle rane si sono arrotolati in senso orario - nella direzione sbagliata.

In ulteriori test, i ricercatori hanno scoperto che l'atrazina ha interrotto il metabolismo dei girini, creando un effetto domino che ha impedito la completa conversione del glucosio in energia. "Possiamo dedurre che [questa reazione] inibisce la capacità delle cellule di organizzarsi nell'intestino in crescita," dice Nascone-Yoder. Nel caso delle rane, i loro intestini non si sono solo arrotolati in senso orario ma erano anche troppo stonati per riempire lo spazio che normalmente occuperebbero.

Questo non significa che l'atrazina causi la malrotazione intestinale negli esseri umani. In realtà, i ricercatori hanno usato livelli di atrazina che erano 1.000 volte superiori a quelli normalmente presenti nell'ambiente. Ma significa che la perturbazione metabolica potrebbe svolgere un ruolo. "È possibile che un effetto ambientale o qualche tipo di difetto genetico, come un errore congenito del metabolismo, ad esempio, possa influenzare sottilmente l'allungamento del tratto GI negli esseri umani," dice Nascone-Yoder.

I ricercatori hanno anche trovato livelli aumentati di molecole dannose chiamate radicali liberi nei girini esposti all'erbicida. In eccesso, questi radicali liberi possono danneggiare i processi che aiutano a far crescere gli intestini. Ma possono essere contrastati con antiossidanti, quindi quando i girini sono stati trattati con antiossidanti prima di essere esposti all'erbicida, più della metà dei girini ha sviluppato intestini normali e sani.

Anche se questo studio non fornisce una risposta su cosa causa la malrotazione intestinale nei feti umani, o se gli antiossidanti possono prevenirla, è un passo avanti. "Il punto è che il nostro studio apre nuove vie da esplorare, perché prima di questo, non c'era davvero molta spiegazione per la malrotazione intestinale," dice Nascone-Yoder.