COME IL CORPO UMANO DISTINGUE
DESTRA E SINISTRA

"Guardatevi allo specchio e provate a tracciare una linea immaginaria che scenda dalla sommità del capo, corra lungo il naso, giù fino al torace e all'addome. Noterete che a ogni struttura anatomica esterna presente su un lato di questa linea ne corrisponde un'altra sul lato opposto.

Ciò nondimeno, abbiamo solo un cuore, un fegato, uno stomaco, un pancreas,  una milza; quanto al colon, esso descrive una curva da destra a sinistra. Anche gli organi pari presentano qualche asimmetria: il polmone destro, per esempio, ha più lobi del sinistro, e alcune strutture cerebrali sono presenti solo su un lato del cervello, vale a dire interessano solo uno dei due emisferi.

Ma come mai gli organi interni infrangono la simmetria del nostro schema corporeo complessivo? E come fanno a imboccare la strada che li conduce a questa asimmetria? Nel tentativo di rispondere a queste domande, sono state identificate diverse molecole che stabiliscono la posizione, la struttura e l'orientazione degli organi.

 Un posto per ogni cosa ...

A quanto pare, la struttura e la collocazione asimmetrica degli organi si sono evolute perché offrono vantaggi di sopravvivenza. Per esempio, l'apparato digerente molto complesso caratteristico dei vertebrati superiori può essere contenuto in modo più efficiente nella cavità addominale se l'andamento delle anse e degli avvolgimenti è asimmetrico.

Analogamente, un cuore asimmetrico riesce più facilmente a pompare e distribuire il sangue.  Un'osservazione interessante è che gli organi interni possono svilupparsi in modo speculare rispetto al normale, e pure continuare a funzionare in modo appropriato.

Circa una persona su 8000-25.000 nasce con una condizione nota come situs inversus, in cui la posizione di tutti gli organi risulta speculari rispetto alla condizione normale (situs solitus): il cuore e lo stomaco di questi individui sono a destra, il fegato a sinistra, e così via (anche la struttura interna degli organi un'immagine speculare di quella normale).
Di solito queste persone sono sane, il che indica come purché tutti gli organi di un individuo si avvolgano e descrivano le loro anse seguendo uno schema specifico o comunque attenendosi a una logica interna la direzione effettiva dell'avvolgimento e delle anse non sia importante.    

...e ogni cosa al suo posto

Le persone nate con una collocazione anomala degli organi -che non sia immagine speculare della disposizione normale - non sono altrettanto fortunate. Questi individui, che presentano una condizione cosiddetta di situs ambiguus, spesso muoiono in giovane età per complicazioni cardiache o polmonari.
Altri individui, che presentano isollerismo, hanno essenzialmente due lati sinistri o due lati destri: possono, per esempio, avere due milze, oppure non averne alcuna. Internamente, il cuore è esattamente simmetrico.
Lo spettro dei disturbi cui vanno incontro le persone con isollerismo è complesso ma, per ragioni ancora poco chiare, quelle con isollerismo sinistro hanno meno problemi di chi nasce con isollerismo destro. Molti individui con isollerismo sinistro non presentano sintomi di alcun genere, mentre è raro che i pazienti con isollerismo destro sopravvivano per più di un anno.

Gli scienziati hanno chiarito alcuni dei meccanismi che controllano l' asimmetria destra-sinistra studiando i primi stadi dello sviluppo embrionale del cuore; si sono concentrati su questo organo perché esso è il più sensibile ad anomalie dei meccanismi biologici deputati al controllo del piano corporeo. Tutti gli organismi asimmetrici cominciano il proprio sviluppo come embrioni simmetrici.
A quanto si sa, ai primissimi stadi di sviluppo gli embrioni di tutti i vertebrati mostrano perfetta simmetria bilaterale; ben presto, però, l'uniformità si spezza. Nei vertebrati la prima indicazione di ciò coincide con un evento molto specifico negli stadi iniziali della formazione del cuore.

Gli agenti che determinao destra-sinistra nello sviluppo

Nel 1995 Clifford Tabin, della Harvard MedicaI School, e Claudio D. Stern, della Columbia University, identificarono uno dei fattori biochimici che inducono la formazione dell'ansa nel tubo cardiaco in via di sviluppo.
Studiando embrioni di pollo, questi ricercatori scoprirono che per il corretto sviluppo è necessaria una proteina, denominata «Sonic hedgehog» (si è guadagnata questo nome, preso a prestito da un famoso personaggio dei videogiochi, perché le larve dei moscerini della frutta che ne sono prive hanno aspetto arrotondato e spinoso simile a istrici spaventati).

Si osservò che la corretta curvatura del tubo cardiaco verso destra ha luogo solo se la proteina Sonic hedgehog viene secreta unicamente sul lato sinistro di un gruppo di cellule embrionali chiamato nodo di Hensen.
Se la stessa proteina compare invece sul lato destro del nodo, il cuore descrive un'ansa verso sinistra. Sonic hedgehog non è l'unico agente che determina l'asimmetria destra-sinistra del cuore.

Altre proteine note sono Nodale Lefty, secrete in stadi precoci dello sviluppo esclusivamente sul lato sinistro dell'embrione; esclusive del lato destro sono invece Activin b8 e Snail and Fibroblast Growth Factor-8. Quando queste proteine vengono sintetizzate nel luogo e nel momento giusto, gli organi assumono la posizione normale; in caso contrario, si determinano anomalie di varia specie.
Il problema della determinazione destra-sinistra nell'embrione in via di sviluppo affascina molti biologi da decenni, ma fino a tempi recentissimi i progressi sono stati lenti, in parte a causa della mancanza di dati molecolari.

La scoperta, avvenuta di recente, di geni attivi in modo asimmetrico nello stadio embrionale precoce ha fatto intravedere molti nuovi indizi. Quando sono noti alcuni dei geni implicati in un particolare processo di sviluppo, li si può attivare o disattivare in diverse parti di un embrione per verificare le ipotesi sul ruolo ielle proteine da essi codificate.
Sebbene l'esatta natura dell'evento iniziale che stabilisce l' asimmetria embrionale sia ancora elusiva, l'identificazione delle proteine coinvolte in stadi successivi dovrebbe facilitare la scoperta di molecole proteiche implicate in altri aspetti dell' organogenesi.

Queste conoscenze potranno portare all' identificazione di mutazioni in precedenza sconosciute, che predispongono a malformazioni organiche specifiche, e contribuiranno quindi allo sviluppo di nuovi metodi di diagnosi prenatale."

Elena Castellani