Approfondimenti ultrastrutturali e istochimici sui polmoni neotenici e metamorfici dell’assolotto con indizi sulla rigenerazione polmonare

Perché il polmone di una salamandra ci interessa

Gli assolotti sono salamandre singolari in grado di rigenerare parti del corpo perdute, e le loro capacità di riparazione affascinano gli scienziati che sperano di migliorare la guarigione negli esseri umani. Questo studio pone una domanda semplice ma di grande impatto: come cambiano i polmoni degli assolotti quando questi passano dalla vita in acqua a quella sulla terra, e cosa rivela questo sui tipi di tessuto polmonare in grado di risorgere dopo una lesione?

Due stadi di vita, due architetture polmonari

Gli assolotti normalmente mantengono una forma giovanile, respirando per lo più tramite branchie pur usando anche i polmoni. Con l’aggiunta di ormone tiroideo possono essere indotti a una forma adattata alla vita terrestre che dipende maggiormente dalla respirazione aerea. I ricercatori hanno confrontato i polmoni di tre animali “acquatici” e tre animali trattati con ormone “pronti per la terra”. Al microscopio, entrambi i gruppi avevano polmoni organizzati attorno a uno spazio d’aria centrale diviso in molteplici pieghe, diversamente dalle vie aeree ramificate tipiche dei mammiferi. Ma emergevano differenze chiare nello spessore e nella composizione delle sottili pareti che separano aria e sangue.

Da pareti spesse e rigide a sacche d’aria flessibili

Negli assolotti acquatici, le pareti attorno agli spazi aerei erano spesse e gli spazi aperti stessi ristretti, con abbondanti depositi di collagene, una proteina strutturale che conferisce rigidità. Dopo la metamorfosi, quelle pareti si sono assottigliate e gli spazi aerei si sono ampliati, mentre il tessuto di supporto mostrava più fibre elastiche, che possono allungarsi e ritrarsi. Questo passaggio da un supporto ricco di collagene a uno più elastico suggerisce che il polmone diventi più adatto alle ripetute espansioni e contrazioni richieste dalla respirazione aerea sulla terraferma.

Cellule polmonari specializzate riorganizzano i loro ruoli

Il gruppo si è anche concentrato sulle cellule che rivestono gli spazi aerei. Nei mammiferi esistono due tipi principali di queste cellule, ma negli assolotti queste caratteristiche sono più sfumate e flessibili. Utilizzando potenti microscopi elettronici, gli autori hanno trovato cellule con piccole proiezioni superficiali e nuclei rotondi che contenevano corpi lamellari, strutture a pacchetto che immagazzinano il surfattante, una sostanza che riduce la tensione superficiale all’interno dei polmoni. Negli assolotti acquatici, persino alcune cellule ciliolate nelle piccole vie aeree contenevano questi corpi lamellari. Dopo la metamorfosi, tuttavia, le cellule ciliolate non contenevano più corpi lamellari, mentre le cellule di superficie polmonare vicine mostravano strutture del surfattante più mature e una barriera aria‑sangue più raffinata, più simile a quella dei polmoni mammiferi.

Cellule di supporto che potrebbero aiutare la riparazione

Nel tessuto tra gli spazi aerei, gli scienziati hanno identificato cellule simili a lipofibroblasti interstiziali in entrambi gli stadi di vita. Queste cellule immagazzinavano goccioline di grasso e si trovavano vicine alle cellule produttrici di surfattante. In altri animali, cellule simili sono ritenute fornire materiali grezzi per il surfattante e persino agire come cellule simili a staminali durante la crescita e la riparazione polmonare. Il fatto che tali cellule persistano sia negli assolotti acquatici sia in quelli pronti per la terra suggerisce la possibilità che contribuiscano alla notevole capacità dell’animale di rigenerare il tessuto polmonare dopo una lesione.

Segnali di maturazione e rimodellamento tissutale

Per tracciare come maturano le cellule di superficie polmonare, il team ha colorato i tessuti per una proteina strutturale chiamata citokeratina 7, che compare quando certe cellule staminali si trasformano in cellule di rivestimento completamente formate. Questo marcatore era quasi assente nei polmoni acquatici ma appariva a bassi livelli nei polmoni pronti per la terra, suggerendo che la metamorfosi spinga queste cellule verso uno stato più specializzato. Insieme al cambiamento nel tessuto connettivo e alla riorganizzazione delle cellule produttrici di surfattante, questo schema dipinge il quadro di un polmone capace di rimodellarsi in risposta ai segnali ormonali.

Cosa significa per la ricerca futura sulla riparazione polmonare

Tracciando come i polmoni dell’assolotto si rimodellano quando l’animale si sposta dall’acqua verso la terra, questo studio delinea un progetto polmonare che resta adattabile ma funzionale. Pareti spesse e ricche di collagene lasciano il posto a tessuto più sottile ed estensibile, i tipi cellulari riorganizzano i loro ruoli nella gestione del surfattante e le cellule di supporto con potenziale riparativo rimangono presenti. Sebbene i polmoni dell’assolotto non corrispondano perfettamente a quelli umani, capire come mantengano tale flessibilità e prontezza alla riparazione potrebbe orientare futuri sforzi per favorire una migliore guarigione nei polmoni umani danneggiati.

Citazione: Güneş, A., Gürgen, D.G., Kaplan, A.A. et al. Ultrastructural and histochemical insights into neotenic and metamorphic axolotl lungs with clues to pulmonary regeneration. Sci Rep 16, 15077 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45215-8

Parole chiave: assolotto, rigenerazione polmonare, metamorfosi, surfattante, fibre elastiche