The endoderm cell trajectory of urochordate Styela clava reveals the dual developmental origin and evolution of digestive tract

Immaginate il sistema digerente come una complessa casa a più stanze che ogni animale costruisce durante la propria crescita. Gli scienziati sanno da tempo che queste case appaiono molto diverse tra le varie specie, ma non erano sicuri di come venissero disegnati i progetti o da dove provenissero originariamente le diverse stanze (come lo stomaco e l'intestino) nel nostro albero evolutivo.

Questo studio si concentra su una piccola creatura marina chiamata Styela clava, un tipo di tunicato (o ascidia). Pensate a questa creatura come a un "fossile vivente" o a un cugino che viaggia nel tempo che ci aiuta a capire come si sono evoluti i cordati (il gruppo che include esseri umani, topi e pesci). I ricercatori volevano vedere esattamente come questa creatura costruisce la sua "casa" digestiva mentre si trasforma da larva ad adulto.

Ecco cosa hanno scoperto, suddiviso in modo semplice:

1. Il "Censimento delle Cellule"
I ricercatori hanno scattato un'istantanea ad alta tecnologia di quasi 27.000 singole cellule in cinque diverse fasi della vita della creatura. È come scattare una foto a un cantiere ogni giorno per una settimana per vedere esattamente come viene costruita l'edificio. Hanno classificato queste cellule in 21 gruppi diversi, come organizzare gli operai in base ai loro titoli lavorativi specifici (idraulici, elettricisti, carpentieri).

2. La Squadra di Costruzione a "Due Team"
La sorpresa più grande è stata che il sistema digerente non è iniziato da un unico grande gruppo di operai. Invece, è iniziato con due squadre distinte di cellule "progenitrici" (le materie prime o gli apprendisti).

• Il Team A era destinato a costruire lo stomaco.
• Il Team B era destinato a costruire l'intestino.
  Utilizzando uno strumento digitale speciale chiamato "pseudotempo" (che funge da tasto avanti/indietro per vedere il percorso futuro di una cellula), hanno osservato queste due squadre separarsi presto e marciare verso le loro destinazioni specifiche.

3. La "Somiglianza Familiare"
Quando i ricercati hanno confrontato i progetti di Styela clava con quelli di un topo, hanno trovato una sorprendente somiglianza familiare. I due team nell'ascidia corrispondevano a due tipi specifici di cellule nell'embrione del topo (l'endoderma "definitivo" e quello "viscerale"). Ciò suggerisce che l'idea di avere due origini separate per lo stomaco e l'intestino non è solo una stranezza degli ascidi; è una regola antica che probabilmente esisteva nell'antenato comune di tutti i cordati, compresi noi.

4. La Regola della "Decisione Precoce"
Una differenza interessante che hanno notato riguarda il tempismo. Nell'ascidia, gli operai decidono se diventare costruttori di stomaco o di intestino molto presto nel processo. È come uno studente che sceglie la propria specializzazione all'università dal primo giorno. Nei vertebrati (come i topi e gli esseri umani), questa decisione avviene un po' più tardi, dando alle cellule più tempo per vagare prima di scegliere un percorso specifico.

In Breve
Questo articolo non offre un nuovo trattamento medico o un modo per curare le malattie. Al contrario, risolve un mistero storico. Mostra che il complesso tratto digerente degli animali moderni si è evoluto da un antico sistema a "due squadre". Studiando questa semplice creatura marina, possiamo vedere i piani architettonici originali che la natura ha usato per costruire i sistemi digestivi di tutti i cordati, rivelando che lo stomaco e l'intestino hanno sempre avuto due radici separate.