Gemelli

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La formazione di un nuovo individuo è uno dei fenomeni più affascinanti che la natura ci regala tutti i giorni, la cosa più incredibile è che questo avvenimento è una cosa molto comune nonostante la sua complessità e chiunque di noi ne ha avuto una diretta esperienza anche se non la ricordiamo. Molti sono i misteri legati alla nascita e luce verrà fatta su ognuno di essi in futuro, il caso dei gemelli è però peculiare e sono state avanzate molte ipotesi circa gli avvenimenti che regolano la nascita di due individui al posto di uno solo.

Prima di parlare delle modalità attraverso le quali si formano due gemelli è necessario fornire alcune nozioni per comprendere meglio il processo, le quali saranno riassunte e semplificate, forse anche eccessivamente, ma ci torneranno davvero utili per poter seguire il discorso.

Prendiamo il caso dell’uomo, un organismo che si riproduce tramite riproduzione sessuata, la quale per avvenire quindi necessita di un contributo dall’individuo maschile, lo spermatozoo, e un contributo dall’individuo femminile, la cellula uovo. Queste due cellule si incontrano durante l’atto sessuale si fondono insieme in un unica cellula che prende il nome di “zigote”, il quale sarà la prima cellula del nuovo individuo. Tra le caratteristiche dello zigote troviamo in particolare quella di essere una cellula definita “totipotente”, ovvero che tramite trasformazioni e modificazioni della sua forma e struttura è in grado di originare qualsiasi altra cellula del nostro corpo. Questo processo di accumulo di modificazioni e passaggio da cellula totipotente a qualsiasi cellula definitiva del corpo prende il nome di differenziamento.

Ovviamente il processo di differenziamento non è costituito solo da uno stadio iniziale totipotente e uno finale differenziato, bensì in mezzo ci sono tanti stadi intermedi dove la totipotenza viene progressivamente persa in funzione di un’aumento di caratteristiche morfo-funzionali che la cellula inizia ad accumulare per poter svolgere il suo lavoro. In particolare oltre alla totipotenza possiamo parlare di “pluripotenza”, ovvero capacità di generare diverse cellule del corpo, ma non tutte, e ancora possiamo parlare di “unipotenza” ovvero la capacità di generare un solo tipo cellulare da parte delle cellule così definite.

In linea generale possiamo quindi definire il processo di differenziamento come un processo che vede una diminuzione progressiva della “potenza” delle cellule che subiscono tale processo, prima totipotenti, poi pluripotenti, poi unipotenti, poi differenziate.

Naturalmente finché si parla di zigote, si parla di una cellula su cui grava tutto il peso della formazione del nuovo individuo, per questo motivo accanto al processo di differenziamento si svolge in parallelo anche un processo di proliferazione cellulare in cui lo zigote si moltiplica per mitosi e inizia a formare le prime centinaia di cellule del concepito. Differenziamento e proliferazione avvengono simultaneamente e parallelamente seguendo un percorso tracciato che conduce una singola cellula totipotente verso più cellule unipotenti o completamente differenziate.

Fino circa le prime trentadue/sessantaquattro divisioni mitotiche dello zigote la totipotenza delle cellule figlie viene mantenuta, ovvero che da tutte le cellule derivate dallo zigote può potenzialmente nascere un individuo completo dotato ovviamente anche di annessi embrionali (placenta, amnios…).

A questo punto i pezzi del puzzle cominciano ad andare al loto posto, infatti se da ognuna dalle cellule immediatamente derivate dallo zigote si può generare un individuo completo si potrebbe spiegare il fenomeno della nascita gemellare. In questo caso infatti non ci sono sorprese e ciò che accade è esattamente questo, se la massa di cellule totipotenti viene casualmente divisa in due da esse si potranno generare due individui identici ma distinti. Il problema rimane quindi capire quali possano essere questi eventi che causano la divisione della massa cellulare, le ipotesi avanzate fin’ora sono state le più disparate e una risposta definitiva non ha ancora prevalso sulle altre possibili.

Ciò che conta è che ora sappiamo come si originano due gemelli, giusto? Sbagliato, perché questo appena raccontato è solo uno dei due modi, tra l’altro anche il più raro dei due. La tipologia più comune di processo attraverso la quale si vengono a formare due gemelli è quella che vede la formazione di due gemelli dizigoti, o gemelli diversi, o gemelli fratelli. In questo caso la donna anziché fornire una sola cellula uovo, ne fornisce accidentalmente due, le quali vengono aggredite dalle centinaia di milioni di spermatozoi forniti dall’uomo e fecondate entrambe.

La doppia fecondazione porta alla formazione di due zigoti indipendenti fin da subito che daranno poi origine a due nuovi individui che sono definiti gemelli ma in realtà altro non sono che fratelli, poiché nati da due fecondazioni diverse, casualmente però avvenute contemporaneamente. Quando cresceranno i due concepiti avranno codice genetico diverso, potranno essere di sesso diverso, e potranno avere tutte le differenze che due fratelli normali hanno. I gemelli dizigoti in media sono due terzi dei gemelli totali, si sviluppano in due sacchi amniotici diversi e privati e possiedono ognuno una propria placenta, la quale può fondersi occasionalmente con quella del fratello in un secondo momento ma in principio nasce come annesso embrionale di esclusiva proprietà di un singolo.

I gemelli di cui abbiamo parlato all’inizio dell’articolo invece sono detti gemelli monozigoti, saranno sempre dello stesso sesso, sono due individui con codice genetico identico e saranno quindi identici per tutta la vita, gli unici eventi che potranno renderli distinguibili saranno quelli ambientali come: presenza di cicatrici dovute ad incidenti, diversità nell’alimentazione che può portare a sviluppi diversi, carattere, personalità e tanto altro.

I gemelli omozigoti possono avere, come gli dizigoti, propria placenta e proprio sacco amniotico ma possono anche condividere o la prima o entrambi gli annessi embrionali con il proprio fratellino vicino. Ma questa parziale o totale condivisione da cosa dipende?

Il fatto che due gemelli monozigoti possano condividere la placenta o anche il sacco amniotico dipende dal momento in cui la massa cellulare derivata dallo zigote è stata divisa in due masse distinte: attorno ad un terzo dei gemelli monozigoti ha due placente, per cui sono chiamati bicoriali), il che indica che la separazione in due masse distinte è avvenuta molto presto, quando entrambi i gruppi avevano ancora il potenziale di dare origine alle cellule precursori della placenta. Poiché la totipotenza per poter generare le cellule della placenta viene persa al quarto giorno dopo la fecondazione la separazione dei derivati dello zigote che produce gemelli bicoriali deve essere avvenuta nei primi tre giorni.

Gli altri due terzi dei gemelli monozigoti hanno una placenta sola e sono chiamati monocoriali, ma non formano un gruppo omogeneo. La_grande maggioranza dei gemelli monocoriali ha due amnios, il che indica che la separazione dei derivati dello zigote è avvenuta quando l’amnios non si era ancora formato e quindi entrambi i gruppi avevano ancora il potenziale di formarlo, questi vengono detti gemelli monocoriali biamniotici. Una piccolissima parte di gemelli identici ha invece un solo amnios (detti gemelli monocoriali monoamniotici), il che indica che la separazione dei derivati dello zigote è avvenuta dopo la formazione dell’amnios, quindi circa nella seconda settimana di sviluppo.

Esistono però sfortunati casi in cui la separazione della massa cellulare avviene troppo tardi, in punti di non ritorno dove tutte le cellule derivate dallo zigote hanno perso la totipotenza, a meno che la gravidanza non si interrompa con un aborto spontaneo dovuto all’incompatibilità con la vita dei due embrioni separati, la divisione della massa cellulare porterà alla formazione di due gemelli definiti “siamesi” i quali oltre a condividere amnios e placenta si vedranno anche costretti a condividere una parte del corpo, a causa dell’incapacità delle cellule di uno dei due di formare una specifica parte del corpo poiché hanno perso definitivamente la totipotenza.

Spero che tu abbia trovato interessante questo articolo! A presto!

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