Una nuova ricerca di Scripps Research, pubblicata su Science, rivela i meccanismi molecolari alla base del modo in cui l’utero rileva e risponde alle forze fisiche durante il parto. Questa scoperta non solo spiega perché il travaglio a volte rallenta o inizia prematuramente, ma pone anche le basi per migliorare i trattamenti per le complicazioni della gravidanza e del parto.
I sensori di pressione del corpo
L’utero si espande notevolmente durante la crescita del feto, raggiungendo il picco di pressione durante il parto. Gli scienziati hanno ora identificato sensori specializzati che interpretano queste forze e coordinano l’attività muscolare. Ardem Patapoutian, il cui lavoro precedente gli è valso una parte del Premio Nobel 2021 per la fisiologia e la medicina, ha guidato lo studio. Il suo team ha scoperto che il corpo fa affidamento su sensori di pressione per tradurre i segnali fisici in contrazioni coordinate.
Questi sensori sono canali ionici costruiti da proteine chiamate PIEZO1 e PIEZO2, che consentono alle cellule di rispondere alla forza meccanica. I ricercatori hanno scoperto che queste proteine svolgono ruoli distinti ma complementari durante il travaglio.
Due sensori, un processo
PIEZO1 opera all’interno del muscolo uterino stesso, rilevando l’aumento della pressione man mano che le contrazioni si intensificano. Al contrario, PIEZO2 si trova nei nervi sensoriali della cervice e della vagina. Si attiva quando il bambino allunga questi tessuti, innescando un riflesso neurale che rafforza le contrazioni uterine.
Insieme, questi sensori convertono l’allungamento e la pressione in segnali elettrici e chimici, sincronizzando le contrazioni. Lo studio mostra che se un percorso viene interrotto, l’altro può parzialmente compensare, garantendo la continuazione del travaglio.
Cosa succede quando i sensori si guastano
Esperimenti utilizzando modelli murini hanno confermato l’importanza di questi sensori. I topi privi di entrambe le proteine PIEZO hanno mostrato una pressione uterina più debole e nascite ritardate. Ciò dimostra che il rilevamento basato sui muscoli e il rilevamento basato sui nervi funzionano in tandem. Quando entrambi i sistemi furono disabilitati, il travaglio fu gravemente compromesso.
Ulteriori indagini hanno rivelato che l’attività di PIEZO aiuta a regolare la connessina 43, una proteina che forma canali microscopici tra le cellule muscolari lisce. Questi canali consentono contrazioni coordinate anziché spasmi indipendenti. La ridotta segnalazione PIEZO ha portato a livelli più bassi di connessina 43 e contrazioni più deboli.
Il tessuto umano conferma i risultati
L’analisi del tessuto uterino umano ha mostrato modelli PIEZO1 e PIEZO2 simili a quelli osservati nei topi, suggerendo che un sistema comparabile opera negli esseri umani. Ciò potrebbe spiegare i problemi del travaglio caratterizzati da contrazioni deboli o irregolari che prolungano il parto.
Le osservazioni cliniche sono in linea con questi risultati; il blocco completo dei nervi sensoriali tramite epidurale può allungare il travaglio. Ciò conferma che il feedback nervoso gioca un ruolo nel promuovere le contrazioni.
Implicazioni future per l’assistenza al lavoro
Questa ricerca apre la porta ad approcci più mirati alla gestione del travaglio e del dolore. Se gli scienziati riuscissero a regolare in modo sicuro l’attività PIEZO, potrebbe essere possibile rallentare o rafforzare le contrazioni quando necessario. Per coloro che sono a rischio di travaglio pretermine, un bloccante PIEZO1 potrebbe integrare gli attuali farmaci miorilassanti. Al contrario, l’attivazione dei canali PIEZO potrebbe ripristinare il travaglio in stallo.
I risultati evidenziano anche l’interazione tra rilevamento meccanico e controllo ormonale. Il progesterone sopprime l’espressione della connessina 43, impedendo che le contrazioni inizino troppo presto. Quando i livelli di progesterone diminuiscono verso la fine della gravidanza, i segnali guidati dal PIEZO possono avviare il travaglio.
Studi futuri mapperanno le reti nervose sensoriali coinvolte nel parto. Differenziare i nervi che promuovono le contrazioni da quelli che trasmettono il dolore potrebbe portare a metodi più precisi per alleviare il dolore senza rallentare il travaglio.
“Il parto è un processo in cui la coordinazione e il tempismo sono tutto”, afferma Patapoutian. “Stiamo iniziando a capire come l’utero agisce sia come muscolo che come metronomo per garantire che il travaglio segua il ritmo del corpo”.
Questa ricerca sottolinea che la capacità del corpo di percepire la forza fisica è essenziale non solo per il tatto e l’equilibrio, ma anche per uno dei processi più critici della biologia.
