Un nuovo studio ha rivelato che anche organismi unicellulari, come ciliati e amebe, sono in grado di mostrare abitudine, una forma di apprendimento di base precedentemente considerata esclusiva degli esseri più complessi. Questa scoperta non solo amplia la nostra comprensione delle capacità cellulari, ma apre anche nuove prospettive per applicazioni nell’immunologia del cancro, suggerendo la possibilità di riprogrammare le cellule immunitarie per riconoscere e attaccare in modo più efficace le cellule tumorali.
La capacità di apprendere e adattarsi è fondamentale per l’evoluzione e la sopravvivenza. L’abitudine, una forma più modesta di adattamento, comporta una risposta ridotta a uno stimolo dopo esposizioni ripetute. Per esempio, immagina di aver bisogno di un terzo espresso per ottenere lo stesso livello di attenzione che una singola dose forniva in passato.
Scoperta dell’Abitudine negli Organismi Semplici
Fino a poco tempo fa, si riteneva che l’abitudine fosse limitata agli organismi complessi con cervelli e sistemi nervosi, come insetti, uccelli, mammiferi e vermi. Tuttavia, una nuova ricerca pubblicata su Current Biology rivela che anche organismi unicellulari come ciliati e amebe, e persino le cellule all’interno dei nostri corpi, possono manifestare abitudine simile a quella osservata negli organismi dotati di cervello.
Lo studio, condotto da scienziati della Harvard Medical School e del Centro di Regolazione Genomica (CRG) di Barcellona, suggerisce che le singole cellule sono in grado di comportamenti più complessi di quanto si pensasse in precedenza. Questa scoperta solleva la domanda su come le cellule senza cervello gestiscano qualcosa di così complesso, come ha dichiarato l’autore senior dello studio, Jeremy Gunawardena, professore associato di biologia dei sistemi presso l’Istituto Blavatnik della HMS.
Modelli Avanzati Rivelano la Memoria Cellulare
Per analizzare come le reti molecolari all’interno delle cellule ciliate e mammifere rispondano a diversi schemi di stimolazione, gli scienziati hanno utilizzato modelli informatici avanzati anziché studiare le cellule in laboratorio. Hanno identificato quattro reti che mostrano caratteristiche dell’abitudine presenti nei cervelli degli animali. Queste reti condividono una caratteristica comune: ogni rete molecolare ha due forme di memoria che catturano le informazioni apprese dall’ambiente. Una memoria si degrada molto più velocemente dell’altra, una forma di perdita di memoria necessaria per l’abitudine.
Implicazioni per la Comprensione dell’Apprendimento e del Cancro
Lo studio dell’abitudine nelle singole cellule potrebbe contribuire a migliorare la comprensione generale del funzionamento dell’apprendimento. I risultati gettano anche una nuova luce sui modesti organismi unicellulari, evidenziando che non sono solo macchine molecolari racchiuse in corpi microscopici, ma anche agenti capaci di apprendere.
Le applicazioni pratiche di queste scoperte rimangono al momento speculative, ma una possibilità interessante sarebbe applicare il concetto di abitudine al rapporto tra cancro e immunità. I tumori sono notoriamente abili nel sfuggire alla sorveglianza immunitaria, ma comprendere come le cellule immunitarie possano abituarsi alla presenza di cellule tumorali potrebbe aprire nuove strade per il trattamento del cancro.
Queste ricerche, pubblicate su Current Biology, sono state supportate da diverse istituzioni e agenzie di finanziamento, dimostrando l’importanza e la rilevanza di questo campo di studio in continua evoluzione.
