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Un organo straordinario: la placenta

Tra i tanti organi che la natura ha fornito ai suoi esseri viventi, ce n’è uno dotato di caratteristiche straordinarie, al quale difficilmente pensiamo. E’ un organo che si forma in un momento preciso nella vita di un individuo, in particolare grazie all’input di una nuova vita, geneticamente diversa dall’ospitante. Tale organo è capace di gestire perfettamente le esigenze dei due soggetti in questione e dopo circa 270 giorni cessa la sua esistenza. Stiamo parlando della placenta.

Y.W. Loke, professore emerito di immunologia riproduttiva all’università di Cambridge, dove è anche membro del King’s College, ha dedicato proprio alla placenta un intero libro, intitolato “Life’s vital link: the astonishing role of the placenta” (Oxford University Press, Incorporated, 2013), di cui non esiste la traduzione italiana. Niente paura, ve ne parliamo noi.

Il professor Loke racconta una lunga storia, partendo dal fatto che verrebbe spontaneo, ai non addetti a lavori, pensare che la placenta sia un organo fornito dal grembo materno a inizio gravidanza. Invece no, deriva dal feto e garantisce che esso si possa accasare all’interno della mamma, senza problematiche di rigetto nonostante l’estraneità dei due patrimoni genetici. Infatti, ogni madre ha un DNA diverso dai propri figli e le cellule della madre non si riconoscono con quelle del feto. Com’è possibile che non avvenga rigetto come nel caso degli organi trapiantati? Questo problema è noto come paradosso immunologico della gravidanza e ancora rimane un mistero. Dopo essersi insediata, la placenta si occuperà di mediare tra feto e madre, cercando di tutelare gli interessi di entrambi: portare nutrienti e ossigeno al primo, restituendo alla seconda anidride carbonica e altri rifiuti, senza mai mescolare il sangue dei due; inoltre, attraverso un’azione ormonale, essa agirà sul cervello della mamma per favorire le sue future abilità di accudimento. La placenta per nove mesi funge da polmone, rene e apparato digerente per il feto. Non solo, essa si preoccuperà anche di bloccare alcuni agenti patogeni, anche se non tutti purtroppo.

L’inizio

Appena l’ovulo viene fecondato si forma un embrione nel quale si suddividono subito due popolazioni di cellule: embrioniche ed extra-embrioniche, queste ultime sono cellule destinate alla costruzione della placenta e in questa fase sono l’80% delle cellule totali. Ciò significa che il primo sforzo è quasi interamente devoluto alla formazione della placenta. Le cellule extra-embrioniche si chiamano trofoblasti e hanno anche la capacità di oltrepassare la placenta per passare nel flusso sanguigno materno e andare a depositarsi nei suoi polmoni. Ciò significa che ogni madre possiede nel proprio corpo cellule dei propri figli e ciò fa di lei una vera e propria chimera! (Si definisce chimera un individuo che abbia in sé cellule appartenenti ad un altro individuo, quindi con DNA diverso). Questo evento è definito microchimerismo e si pensa che possa essere responsabile di due fenomeni: da un lato la possibilità di scatenare alcune malattie auto-immuni nella madre, dall’altro potrebbe avere un ruolo riparativo nei danno in alcuni tessuti materni, come ad esempio midollo osseo, fegato e tiroide.

Evoluzione

La placenta rappresenta il modello più recente nell’evoluzione dei sistemi di riproduzione, la quale si spalma su 300 milioni di anni. Dalle prime forme di vita acquatiche (e notiamo che anche l’inizio di ogni singola vita all’interno della placenta è acquatico, grazie al liquido amniotico) alcuni animali si sono spinti gradualmente fuori dall’acqua: gli anfibi, a tutt’oggi ancora presenti.

Maschio di rana della specie Alytes obstetricans dedito alla protezione delle uova, che una volta deposte sono totalmente vulnerabili ai predatori. (Immagine di Christian Fischer)

 

Un ulteriore tassello è stato messo da coloro che hanno optato per la vita interamente fuori dall’acqua: i rettili. Infine, per ultimi, si sono evoluti i mammiferi. La maggior parte dei questi sono euteri, ovvero creano la loro prole mediante utero e placenta. Questa modalità di riproduzione è più recente rispetto a quella degli animali ovipari (che depongono uova), ma come possiamo tutti constatare, neanche gli ovipari si sono estinti, ciò significa che il loro sistema riproduttivo è ancora perfettamente efficiente ai fini della vita, nonostante sia più arcaico. Il salto tra ovipari e mammiferi risale a quando alcuni rettili hanno iniziato a trattenere le loro uova, invece che deporle: una strategia infinitamente più sicura per la prole. In seguito questi rettili modificati hanno cominciato ad autoregolare la propria temperatura corporea, a veder crescere pelo sui propri involucri e poi a produrre latte. La lattazione, che sembra avere preceduto la formazione della placenta, è un passo cruciale per l’evoluzione: essa prevede che vengano messe in atto delle cure parentali con continuo contatto fisico tra madre e prole. Queste caratteristiche hanno reso diverse le nuove specie, definendole mammiferi, proprio in virtù dell’allattamento. Alcuni di questi hanno poi fatto ritorno in acqua, perdendo pelo e arti: balene e delfini ad esempio, sono mammiferi e continuano a partorire e allattare i loro cuccioli in acqua. Addirittura, sappiamo che nelle balene, durante la fase embrionale, si abbozzano degli arti, che però verso la quinta settimana gestazionale vengono riassorbiti. Questo fatto testimonia il loro passato evoluzionistico di passaggio sulla terra ferma. Tra le peculiarità della placenta vi è anche quella di essere l’organo che varia maggiormente da specie a specie, rispetto agli altri organi.

Acrobazie della placenta umana

La placenta umana è più intrusiva, in quanto si innesta nell’utero materno in modo più radicato. Questa modalità assicura più stabilità al feto, ma è anche vero che mette più a rischio la madre, basti pensare all’entità del sanguinamento dopo il parto: dura oltre un mese! Questa emorragia è proprio dovuta al distacco dei tessuti placentari che erano penetrati profondamente nel tessuto materno. Uno dei rischi di questa intrusività è che talora può risultare eccessiva e causare problemi ostetrici, mentre se è insufficiente può diminuire l’apporto di nutrienti al feto, causandogli effetti non solo nel breve termine, ma anche nel lungo periodo. Questa interazione tra feto e ambiente, non solo uterino, ma anche esterno, è mediata dalla madre da comportamenti come l’alimentazione, l’esposizione a sostanze tossiche o altri eventi potenzialmente nocivi ed è nota come programmazione fetale. In pratica il feto, attraverso quello che riceve “impara” qualcosa delle dinamiche che lo aspettano nel mondo esterno, per esempio come sarà l’alimentazione nel futuro che lo aspetta.

La placenta umana è in grado di svolgere un ruolo fondamentale per l’evoluzione del nostro cervello: essa è capace di lasciar fluire grandi quantità di grasso dalla madre al feto. Questi grassi sono fondamentali per lo sviluppo del cervello, nel feto ma anche nel lattante, il quale continua a immagazzinarne molti (ecco perché i bambini piccoli sono così graziosamente paffutelli). Il cervello umano ha un ruolo chiave nella gestazione umana, infatti questa termina quando il cervello (e di conseguenza il cranio) ha raggiunto il diametro massimo per garantirsi l’uscita dal canale pelvico materno, particolarmente stretto. Questo restringimento è dovuto a una tappa fondamentale che ha portato gli umani a differenziarsi dagli altri primati: il bipedismo. La postura eretta è possibile solo con la conformazione attuale del nostro bacino, che si è dovuto restringere rispetto ai nostri antenati primati. Il restringimento ha reso il parto molto più rischioso per gli umani rispetto a tutte le altre specie animali (che partoriscono facilmente e in solitudine). Le doglie delle donne sono molto dolorose perché le contrazioni devono essere forti per espellere il feto dalla testa ingombrante.  Il parto avviene dopo nove mesi poiché quello è il massimo della sua grandezza, oltre la quale non riuscirebbe ad uscire. Il fatto che i neonati nascano con un cervello molto ingombrante rispetto alle altre specie non significa che siano più autonomi degli animali, anzi! Il neonato umano è il cucciolo meno pronto alla vita e ha bisogno estremo di cure parentali. Basti pensare che il cucciolo d’uomo è l’unico che impiega circa un anno prima di reggersi sui suoi passi.

Neonato umano: la specie più indifesa al momento della nascita, non potrà camminare fino all’età di un anno circa, caso unico in natura.

Ma noi sappiamo bene che tutta questa mole di cervello sosterrà l’espressione delle varie abilità umane nel corso del suo lungo sviluppo.

Un altro ruolo straordinario della placenta è quello che consente il passaggio da madre a feto di alcuni anticorpi, detti IgG, i quali proteggeranno il feto e anche il lattante nei primissimi mesi da alcune malattie (questa copertura ad un certo punto svanisce ma può essere garantita dai vaccini).

Imprinting e vulnerabilità ambientale

La presenza della placenta porta con sé un’altra novità rispetto al mondo degli ovipari. Essa contiene una popolazione molto particolare di geni, i quali sono responsabili dell’imprinting genomico. I geni che noi ereditiamo dai nostri genitori sono sempre accoppiati, in ogni coppia uno arriva dalla madre e uno dal padre e normalmente agiscono equamente. Una piccola popolazione di geni si comporta un po’ diversamente, cioè si attiva solo uno dei due, quello materno o quello paterno, questo a seconda del ruolo di quei geni, facendo in modo che alcune informazioni provengano o solo dalla madre o solo dal padre. Ad esempio, i geni che promuovono la crescita della placenta sono di origine paterna, quelli che contengono l’espansione della placenta (limitando l’intrusività) sono di origine materna. Almeno metà dei geni imprinted si trovano nella placenta e una loro caratteristica importante è che possono essere attivati o disattivati in modo più veloce e semplice rispetto alle altre coppie di geni. Il processo che silenzia i geni si chiama metilazione e viene innescato da fenomeni ambientali, come ad esempio l’esposizione a un determinato tipo di alimentazione. Vista l’alta concentrazione di geni imprinted, la placenta umana è altamente suscettibile all’ambiente, dunque, alle esperienze della madre. L’interazione dei geni con l’ambiente dà luogo all’epigenetica, così come nella programmazione fetale, anche nel resto della vita i geni interagiscono continuamente con le nostre esperienze.

Tecnologie riproduttive

Le cellule placentari hanno la capacità di aggrapparsi a qualunque tessuto in quanto abili a romperne i capillari (perciò esistono le gravidane extrauterine), ma l’unico che ha possibilità di sottrarsi all’invasione è l’utero in quanto è necessario il suo avvallo affinché l’attecchimento avvenga (dunque non in un momento qualsiasi ma in opportune condizioni ormonali).

Dunque, se l’embrione predispone la placenta per invadere l’utero materno, quest’ultimo avrà, però, l’ultima voce in capitolo. Questa necessaria sincronizzazione tra i due individui è uno dei motivi per cui le fertilizzazioni in vitro non vanno sempre a buon fine. L’invasività della placenta fa sì che possa anche attecchire in un utero di una donna in menopausa, con l’aiuto di qualche stimolazione ormonale. Purtroppo, l’intervento tecnologico sulla riproduzione umana è sempre più utilizzato proprio a causa dell’invecchiamento. Nel caso della donna, che oggi giorno si trova sempre più spesso a intraprendere la maternità ben dopo i 30 anni, il problema è per lo più legato alla disponibilità di ovuli. Si pensi che in una neonata alla nascita sono presenti ben uno o due milioni di follicoli nell’ovaio (destinati alla maturazione degli ovuli), ne rimarranno meno della metà alla pubertà per poi ridursi a meno di mille alla soglia della menopausa. Oltre alla riduzione in quantità nel tempo avviene un peggioramento della qualità, proprio per questo motivo si ricorre sempre più spesso alla procreazione medicalmente assistita (PMA), con la quale è possibile ricorrere anche a ovuli o spermatozoi di donatori, circostanza che però aumenta i rischi della gravidanza. In questo caso la donna che porta avanti la gravidanza con un embrione totalmente estraneo (in quanto mancante del suo contributo genetico, utile probabilmente al processo di non rigetto) vede aumentare il rischio di gestosi.

L’eredità della placenta

Ci sono alcune potenzialità sull’uso della placenta, invece che cestinarla dopo il parto. Essa è ricca di cellule staminali, che potrebbero rivelarsi utili in alcune terapie. Inoltre essa possiede proprietà curative conosciute in tempi remoti, infatti poteva essere applicata su ferite e ustioni. Inoltre. È talmente nutritiva che molti animali, dopo aver partorito, la mangiano.

La placenta è un organo straordinario che ci offre, e ancora in parte nasconde, la testimonianza viva della nostra storia evolutiva. Con le sue straordinarie capacità adempie ad alcuni requisiti fondamentali per la nostra peculiarità umana. Con molta discrezione e scrupolosità porta a termine il suo lavoro, per poi svanire silenziosamente, consegnando la nuova vita al mondo che l’aspetta.

Pamela Boldrin

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