Gli orsi, come molti altri animali, tendono ad accumulare massa corporea in preparazione dell’inverno, aumentando il grasso e rallentando il metabolismo per affrontare i periodi di scarsità alimentare. Al contrario, il toporagno comune eurasiatico, con una vita media di soli dodici mesi, ha sviluppato una strategia unica per sopravvivere ai rigori dell’inverno senza perdere tempo prezioso a dormire sotto la neve. Questo astuto mammifero, che pesa tra i 5 e i 12 grammi, adotta il cosiddetto “fenomeno di Dehnel”, in cui riduce le dimensioni degli organi che consumano energia per conservare le poche riserve disponibili durante i mesi freddi. Questo fenomeno può portare a una perdita di peso fino al 18%, compresa una significativa riduzione della massa cerebrale, che verrà riguadagnata nella primavera successiva.
Recenti studi condotti da ricercatori provenienti dagli Stati Uniti, dalla Germania e dalla Danimarca hanno identificato una serie di geni coinvolti nel fenomeno di Dehnel nel toporagno. Questi geni sono stati collegati a cambiamenti genetici che potrebbero avere implicazioni per la salute umana, inclusa la malattia di Alzheimer. I ricercatori hanno individuato cambiamenti metabolici nel fegato, nella corteccia cerebrale e nell’ippocampo del toporagno durante la riduzione stagionale, suggerendo possibili applicazioni nel trattamento di malattie neurologiche umane.
Nel corso di uno studio di follow-up, il team ha confrontato le espressioni genetiche negli ipotalami del toporagno con quelli di altre 15 specie di mammiferi, provenienti da diversi ordini. L’ipotalamo, che regola il metabolismo negli animali, è stato al centro dell’attenzione per comprendere meglio l’evoluzione del fenomeno di Dehnel. I ricercatori hanno identificato centinaia di geni sovra-regolati nei toporagni che corrispondevano a geni espressi in altre specie di mammiferi, tra cui roditori e primati.
Tra i geni che hanno mostrato cambiamenti stagionali nel toporagno, alcuni sono coinvolti nella regolazione del segnale del calcio nella barriera emato-encefalica, suggerendo adattamenti che potenziano la capacità dell’ipotalamo di rispondere rapidamente ai cambiamenti ambientali. Inoltre, è emerso che la sequenza genetica BCL2L1, coinvolta nella gestione della morte cellulare, ha giocato un ruolo significativo nella riduzione delle dimensioni del cervello del toporagno in autunno e primavera.
Il team ha identificato cinque geni chiave che potrebbero essere cruciali nell’evoluzione del fenomeno di Dehnel nel toporagno, tra cui geni legati al riciclo delle proteine di membrana, alla funzione delle membrane sinaptiche e all’obesità e alla malattia di Alzheimer negli esseri umani. Questi risultati aprono la strada a ulteriori ricerche sulla relazione tra il metabolismo e le malattie neurodegenerative, offrendo nuove prospettive per la diagnosi e il trattamento del declino cognitivo.
La capacità del toporagno di adattarsi rapidamente ai cambiamenti ambientali, sacrificando temporaneamente neuroni per preservare energia, potrebbe fornire importanti spunti per la ricerca medica sulle malattie neurodegenerative. Questo studio, pubblicato su eLife, rappresenta un passo avanti nella comprensione di come gli adattamenti fisiologici stagionali nei piccoli mammiferi possano avere implicazioni significative per la salute umana.
Links:
