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Perché alcuni topi sono monogami e altri no?

Potrebbe essere una questione tutta ormonale. Lo studio condotto dagli scienziati dello Zuckerman Institute della Columbia University è doppiamente importante in quanto ha analizzato ormoni presenti anche nell’uomo
Credit: Nikolett Emmert  

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21 maggio 2024 Aggiornato alle 08:00

Gli scienziati dello Zuckerman Institute della Columbia University hanno analizzato i comportamenti “sentimentali” di due tipi di topo, dimostrando che le loro diverse condotte sessuali dipendono dall’evoluzione di alcune cellule. Si tratta di una ricerca ricca di interesse e di importanza perché gli stessi ormoni sono presenti anche nell’uomo.

Si scopre così che il comune topo costiero (Peromyscus polionotus) - quello che è noto negli Usa come roditore di Oldfield e che vive in Florida e Georgia -, è monogamo per tutta la vita, mentre il suo parente evolutivo chiamato topo-cervo (Peromyscus maniculatus) - molto diffuso tra Alaska, Nord e Centro America, se non il mammifero più comune in assoluto in quell’area - è promiscuo. Questa differenza è spiegabile quindi attraverso una cellula generatrice di ormoni precedentemente sconosciuta.

A dirlo è proprio il nuovo studio dal titolo Evoluzione di un nuovo tipo di cellula surrenale che promuove le cure parentali, pubblicato online su Nature, nel corso del quale gli esperti hanno sostanzialmente “fotografato” le ghiandole surrenali degli animaletti.

«L’ormone di queste cellule è stato scoperto per la prima volta negli esseri umani molti decenni fa, ma nessuno sapeva davvero cosa facesse - ha spiegato Andrés Bendesky, ricercatore principale presso lo Zuckerman Institute - Abbiamo scoperto che può promuovere l’educazione nei topi, il che ci dà un’idea di ciò che potrebbe fare negli esseri umani».

Il lavoro della Columbia partiva già dalle premesse di oltre 100 anni di ricerche precedenti che hanno dimostrato come le specie di ratti - sebbene siano “sorelle evolutive” viste le somiglianze nei loro crani, denti e altre caratteristiche anatomiche o genetiche - si comportino in modi sorprendentemente diversi: se una singola cucciolata di cuccioli di topi-cervo può avere quattro padri diversi, l’oldfield invece resta accoppiato finché morti non ci separi.

Ed è qui che entrano in gioco le loro ghiandole surrenali. «Questa coppia di organi, situata nell’addome, produce molti ormoni importanti per il comportamento - ha detto il dottor Bendesky, che è anche assistente professore di ecologia, evoluzione e biologia ambientale alla Columbia University - Questi includono ormoni dello stress come l’adrenalina, ma anche un certo numero di ormoni sessuali», ha aggiunto.

Le ghiandole surrenali di questi topi si sono dimostrate sorprendentemente diverse in termini di dimensioni. Negli adulti, le ghiandole surrenali dei topi monogami sono circa sei volte più pesanti di quelle dei topi promiscui.

«Questa straordinaria differenza nelle dimensioni di un organo interno tra specie così strettamente imparentate è senza precedenti», ha commentato il professor Bendesky.

L’analisi genetica delle cellule surrenali ha rivelato dunque che un gene, Akr1c18, ha visto molta più attività nei topi monogami che nei roditori promiscui. L’enzima codificato da questo gene aiuta a creare un ormone poco studiato noto come 20⍺-OHP, che si trova anche negli esseri umani e in altri mammiferi.

I ricercatori hanno osservato che l’aumento dei livelli dell’ormone 20⍺-OHP ha potenziato il comportamento di accudimento in entrambe le specie di topi.

Per esempio, il 17% dei topi promiscui a cui è stato somministrato l’ormone ha curato i loro cuccioli e li ha riportati ai loro nidi, mentre nessuno si è comportato in questo modo se non gli è stato somministrato l’ormone.

«Questa è la prima volta che abbiamo trovato qualcosa che potrebbe aumentare le cure parentali nel gruppo promiscuo», ha aggiunto Bendesky. Normalmente queste ghiandole sono divise in tre zone. Ma gli scienziati hanno scoperto che le ghiandole surrenali dei topi monogami possedevano una quarta zona.

«L’abbiamo chiamata “zona inaudita, che in latino significa “zona mai sentita prima”, perché nessuno ha mai osservato questo tipo di cellula in un altro animale», ha detto Natalie Niepoth, prima co-autrice dello studio, attualmente scienziata senior dell’azienda Regeneron Pharmaceuticals.

Nelle cellule della zona inaudita, i ricercatori hanno scoperto che 194 geni, tra cui Akr1c18, erano molto più attivi rispetto agli stessi geni in altre cellule surrenali. Le loro analisi hanno anche identificato i geni chiave alla base dello sviluppo e della funzione della zona inaudita nei topi oldfield.

A quanto pare, questa struttura del tutto “inaudita” si è evoluta rapidamente. Gli scienziati hanno stimato che questo nuovo tipo di cellula si sia evoluto negli ultimi 20.000 anni, «che è solo un battito di ciglia quando si tratta di evoluzione», ha chiosato il dottor Bendesky.

Le nuove scoperte potrebbero fornire approfondimenti in fatto di comportamento genitoriale e sfide negli esseri umani, ha suggerito la dottoressa Niepoth. a esempio, il 20⍺-OHP può essere convertito in un composto molto simile alla molecola allopregnanolone, che si trova naturalmente negli esseri umani ed è stato approvato dalla Food and Drug Administration come farmaco per aiutare a trattare la depressione post-partum che le persone spesso sperimentano dopo il parto.

«Spero che il nostro studio motivi ulteriori indagini sul legame tra 20⍺-OHP e genitorialità negli esseri umani - ha concluso Jennifer R. Merritt, PhD, co-autrice dello studio e ricercatrice post-dottorato - Abbiamo così tanto da imparare sul ruolo che questo ormone svolge nel comportamento dei genitori umani».

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