Perché alcuni topi sono monogami e altri no?

Gli scienziati delloZuckerman InstitutedellaColumbia Universityhanno analizzato i comportamenti “sentimentali” di due tipi ditopo, dimostrando che le loro diverse condotte sessuali dipendono dall’evoluzione di alcunecellule. Si tratta di una ricerca ricca di interesse e di importanza perché gli stessiormonisono presenti anche nell’uomo. Si scopre così che il comunetopo costiero(Peromyscus polionotus) – quello che è noto negli Usa come roditore diOldfielde che vive inFlorida e Georgia-, è monogamo per tutta la vita, mentre il suo parente evolutivo chiamatotopo-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 unacellulageneratrice diormoniprecedentemente sconosciuta. A dirlo è proprio il nuovo studio dal titoloEvoluzione di un nuovo tipo di cellula surrenale che promuove le cure parentali, pubblicato online suNature, nel corso del quale gli esperti hanno sostanzialmente “fotografato”le ghiandole surrenalidegli 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 spiegatoAndrés Bendesky, ricercatore principale presso loZuckerman 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 dellaColumbiapartiva già dalle premesse di oltre 100 anni di ricerche precedenti che hanno dimostrato comele 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 ditopi-cervopuò avere quattro padri diversi,l’oldfieldinvece resta accoppiato finché morti non ci separi. Ed è qui che entrano in giocole loro ghiandole surrenali. «Questa coppia di organi, situata nell’addome, produce molti ormoni importanti per il comportamento – ha detto il dottorBendesky, che è anche assistente professore di ecologia, evoluzione e biologia ambientale allaColumbia University- Questi includono ormoni dello stress come l’adrenalina, ma anche un certo numero di ormoni sessuali», ha aggiunto. Le ghiandole surrenalidi 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 professorBendesky. L’analisi geneticadellecellule surrenaliha 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 come20⍺-OHP, che si trova anche negli esseri umani e in altri mammiferi. I ricercatori hanno osservato che l’aumento dei livelli dell’ormone20⍺-OHPha 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 aggiuntoBendesky. Normalmente questeghiandolesono divise in tre zone. Ma gli scienziati hanno scoperto chele ghiandole surrenali dei topi monogamipossedevano 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 dettoNatalie Niepoth, prima co-autrice dello studio, attualmente scienziata senior dell’aziendaRegeneron Pharmaceuticals. Nelle cellule della zona inaudita, i ricercatori hanno scoperto che194 geni, tra cuiAkr1c18, 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 neitopi 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 evolutonegli ultimi 20.000 anni, «che è solo un battito di ciglia quando si tratta di evoluzione», ha chiosato il dottorBendesky. Le nuove scoperte potrebbero fornire approfondimenti in fatto di comportamento genitoriale e sfide negli esseri umani, ha suggerito la dottoressaNiepoth. a esempio,il 20⍺-OHPpuò essere convertito in un composto molto simile alla molecolaallopregnanolone, che si trova naturalmente negli esseri umani ed è stato approvato dallaFood and Drug Administrationcome 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 tra20⍺-OHP e genitorialitànegli esseri umani- ha conclusoJennifer 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».