Un nuovo biomarker, valido anche per l’uomo, conferma lo stress per colpa del global warming

Clima, per un pelo orsi sull’orlo di una crisi nervosa

I neuroscienziati: renderemo il biomarcatore disponibile a tutti per un suo utilizzo più ampio

[27 gennaio 2014]

Nello studio “Extraction and Analysis of Cortisol from Human and Monkey Hair” pubblicato su Journal of Experiments Visualized (Jove) un team di ricercatori dell’università del Massachusetts-Amherst guidato dal neuroscienziato Jerrold Meyer ha rivelato che la concentrazione di cortisolo (Hcc) nei peli è un nuovo importante biomarker per determinare lo stress che gli animali selvatici subiscono nell’affrontare il cambiamento climatico globale, confermando così che gli orsi polari sono molto stressati, come dimostrano gli alti  livelli dell’ormone nei loro peli.

La tecnica standard viene illustrata su  Jove  dal Kendra Rosenberg,  direttrice laboratorio di  Meyer,  e da Amanda Hamel, del Neuroscience and Behavior Program, che  dicono di sperare che questo «Porterà ad un suo utilizzo più ampio».

Nel 2013 un team internazionale di ricerca guidato dal bioscienziato danese Thea Bechshøft dell’università di Aarhus University aveva scoperto che le fluttuazioni del clima e della copertura di ghiaccio marino sono strettamente correlati allo stress negli orsi polari della Groenlandia orientale, proprio come indicano i livelli di cortisolo, l’ormone dello stress, nei campioni di peli analizzati dal laboratorio  dell’università del Massachusetts-Amherst.

Il laboratori di Meyer  hanno ricevuto dal team di Bechshøft i campioni di peli di 88 orsi polari abbattuti legalmente tra il 1988 e il 2009 in Groenlandia dalle popolazioni indigene, che hanno un accordo con i ricercatori per fornire campioni biologici. Meyer evidenzia che «Il cortisolo persiste nei peli per centinaia di anni. Abbiamo analizzato questo ormone in diversi campioni di peli di orso polare prelevati da esemplari museali che sono stati uccisi e impagliati alla fine del 1800, e non abbiamo avuto problemi per misurarlo 125 anni più tardi. Altri hanno misurato le concentrazioni di cortisolo nelle mummie peruviane vecchie 1500 anni. E’ una delle bellezze del cortisolo nei capelli: si può misurare in esemplari archiviati»

Ora Meyer, che è un endocrinologo comportamentale, dice: «Siamo molto fiduciosi che anche altri laboratori potranno scoprire l’utilità di questo tipo di analisi, che ora può essere fatta con una molto maggiore affidabilità rispetto a prima. Nessun altro lo aveva fatto finora. Siamo stati non solo uno degli sviluppatori chiave della tecnica, ma abbiamo anche lavorato molto duramente per dimostrare la sua affidabilità e validità. In collaborazione con Melinda Novak, preside del dipartimento di psicologia, siamo stati tra i primi a dimostrare in un importante studio controllato che un life stress  prolungato o importante comporti un aumento dimostrabile del cortisolo nei peli. Ora stiamo mettendo questa  tecnica a disposizione degli altri e speriamo che stimoli nuove collaborazioni con il nostro laboratorio».

Il laboratorio centrale di analisi di Meyer ha una grande esperienza non solo nella misurazione delle  concentrazioni di cortisolo, ma anche dei livelli di progesterone, testosterone ed ossitocina in una varietà di campioni, tra i quali  capelli, sangue, saliva e nel liquido cerebrospinale. La sua area di ricerca principale è nell’endocrinologia del comportamento ed esplora «Come queste tecniche moderne possono essere utilizzate  per realizzare nuove eccitanti scoperte sulla relazione tra il sistema endocrino e il comportamento nella ricerca sugli animali e negli studi sull’uomo».

Per analizzare i livelli di cortisolo nei peli e capelli, i ricercatori hanno bisogno di un campione di circa 3 cm e del peso di circa 5 mg,  cioè, 10 o 12 peli. Negli esseri umani questa misura dei peli estratti dal cuoio capelluto rappresenta circa tre mesi di attività ormonale. Nel laboratorio di Meyer sono al lavoro 6  studenti che stanno imparando le tecniche impegnative per il  lavaggio e l’asciugatura, la rettifica della polvere, l’estrazione del cortisolo dai campioni e che stanno conducendo i  test immuno-enzimatici.

Meyer spiega che «Negli ultimi 40 anni, le tecniche non solo sono diventate molto più sensibile e precise, ma più sicure per ricercatori che sono stati in grado di allontanarsi dall’utilizzo di sostanze radioattive. Ora possiamo misurare livelli molto più bassi di sostanze di quel che potevamo fare quando ero uno studente. E con le nuove tecniche immunoenzimaticihe lette da un lettore di micropiastre, il lavoro è diventato non solo più sicuro per i ricercatori, ma anche per i lavoratori del  laboratorio e per l’ambiente».