Nessun distanziamento sociale per gli eterocefali glabri

Hanno bisogno di dormire ammassati in un ambiente con alti livelli di CO2. Un altro superpotere dell’eterocefalo glabro che può fornire Indizi per Il trattamento di diversi disturbi neurologici umani

[5 Maggio 2020]

Lo studio “Nest Carbon Dioxide Masks GABA-Dependent Seizure Susceptibility in the Naked Mole-Rat”, pubblicato su  Current Biology da un team di ricercatori del Graduate Center, CUNY; College di Staten Island; e l’Università di Helsinki, fornisce informazioni su ciò che potrebbe accadere nel cervello delle persone con determinate condizioni neurologiche, tra le quali il disturbo dello spettro autistico, l’epilessia e la schizofrenia e potrebbe portare a nuove terapie utili nel trattamento di questi disturbi.
Il tutto nasce da un nuovo studio di un animale tanto eccezionale quanto decisamente “bruttino”: perché l’eterocefalo glabro o talpa nuda africana  (Heterocephalus glaber), uno dei due soli mammiferi che conducono vite eusociali (come api e formiche). Questi animali scavatori, che somigliano a una salsiccia dentata, possono vivere per decenni, apparentemente sono immuni alle malattie e al cancro e custodiscono quelli che gli scienziati ritengono siano alcuni affascinanti segreti evolutivi.  Gli eterocefal glabri non lasciano mai la loro colonia per fondare nuove famiglie e per dormire si ammucchiano l’uno sull’altro nel loro angusto nido sotterraneo.

I ricercatori hanno scoperto che «Questi animali hanno una mutazione del gene per la proteina KCC2, che normalmente aiuta a inibire i neuroni. La variante, chiamata R952H, fa sì che la talpa nuda abbia difficoltà a sopprimere l’attività cerebrale, in modo che respirare livelli normali di ossigeno quando gli animali sono inattivi fa funzionare troppo in fretta il cervello e porta a una possibile risposta di panico e convulsioni. Ma i livelli più elevati di anidride carbonica nei loro nidi ben chiusi inibiscono l’attività cerebrale, impedendo questa risposta».  Insomma, gli attacchi epilettici delle talpe nude africane sono causati da improvvise fluttuazioni dell’attività cerebrale e l’anidride carbonica sembra “comprimere” le loro cellule cerebrali.

La connessione tra alti livelli di anidride carbonica respirata e sonno di massa “tranquillo” è stata confermata dal ritrovamento di una variante genetica simile nel ratto-talpa del Damaraland (Fukomys damarensis), l’unico altro mammifero eusociale.

come fanno notare i ricercatori della City University of New York (CUNY), «Anche il cervello umano richiede una certa quantità di inibizione per funzionare correttamente e nell’uomo e nella maggior parte degli altri mammiferi la funzione della proteina KCC2 è regolata dallo sviluppo. La mutazione di questa proteina può essere responsabile di un difetto nella soppressione dell’attività cerebrale. È interessante notare che la variante R952H ritenuta responsabile di questo glitch negli eterocefali glabri sia stata segnalata in persone con disturbi dello spettro autistico, schizofrenia ed epilessia».

In un’intervista a Inverse, uno dei principali autori dello studio, Daniel McCloskey del Center for developmental neuroscience del College di Staten Island della CUNY, dice che lo studio aiuta a spiegare alcune degli stani comportamenti degli Heterocephalus glaber che tendono a raggrupparsi e stringersi in mucchi, anche quando c’è molto spazio per muoversi: «Sembrava che qualunque cosa facessimo per offrire arricchimento o comfort al loro ambiente abitativo, preferissero stare  ammassati l’uno sull’altro in un’unica gabbia. E’ stato come costruire un resort di lusso e avere tutti gli ospiti che scelgono di dormire nello stesso ripostiglio».

McCloskey e il suo team hanno testato la risposta degli eterocefali glabri a diverse concentrazioni di gas: ossigeno, che gli animali hanno bisogno di respirare, e anidride carbonica, un sottoprodotto della respirazione che si accumula quando molti corpi viventi si ammucchiano. In maniera controintuitiva, le talpe nude africane sembravano stare meglio quando il livello di ossigeno era basso e quello dell’anidride carbonica elevato, ma avevano le convulsioni quando il rapporto veniva invertito. Quando i ricercatori hanno cercato una spiegazione genetica del bisogno imprevisto degli animali di anidride carbonica, si sono imbattuti nell’R952H, una mutazione che rende più difficile per gli eterocefali glabri mantenere bassa l’attività cerebrale e li lascia costantemente a rischio di andare in tilt.  McCloskey  sottolinea che «Il collegamento dell’l’uomo con l’R952H è quello che ci ha portato a farci molte domande  Questo ci ha aperto gli occhi all’idea che alcune persone intorno a noi potrebbero essere più sensibili all’aria che respiriamo e al modo in cui la respiriamo. Forse c’è una soluzione che può aiutare queste persone a sentirsi più a loro agio».

Per proteggersi, gli Heterocephalus glaber  sembrano essersi evoluti in un modo da poter sfruttare le proprietà naturali dell’anidride carbonica, «Un gas che è veramente bravo a calmare il cervello, se non a spegnerlo – dice McCloskey in un’altra intervista a Live ScienceNelle talpe nude, l’anidride carbonica ha rallentato l’attività cerebrale eccessiva, mantenendole calme e al sicuro quando si tengono vicine».

L’anidride carbonica viene normalmente considerata un prodotto di scarto: una cosa della quale i nostri corpi vogliono sbarazzarsi dopo aver inalato e trattato l’ossigeno che è vitale per la sopravvivenza. Ma, come evidenzia Thomas Park, un biologo dell’università dell’Illinois – Chicago che non ha partecipato allo studio, «Le talpe nude  hanno preso una sostanza chimica che di solito consideriamo cattiva e  la stanno usando sempre».

E’ più che evidente che gli eterocefali glabri e gli esseri umani sono molto diversi e, come spiega lo Smithsonian Magazine, «I ricercatori non stanno suggerendo che altre creature dovrebbero privarsi dell’aria per mantenersi in buona salute. Ma il comportamento insolito dei roditori sembra essere legato a una mutazione genetica presente in alcune persone predisposte a crisi epilettiche, una scoperta che un giorno potrebbe informare lo sviluppo di terapie salvavita.

Lo studio avanza l’ipotesi che gli eterocefali glabri possano essere usato come modello per trovare trattamenti per le persone con questa differenza genetica: «Una terapia congiunta nella quale l’anidride carbonica o dei farmaci che abbassano il pH dei neuroni vengono aggiunti a un regime di trattamento esistente, può fornire alcuni benefici agli individui con alcuni disturbi neurologici e la variante R952H».