Piccoli superpoteri, grandi responsabilità

Un gruppo di studiosi ha scoperto le ragioni della estrema resistenza al dolore dei ratti talpa del sud africa orientale, che riescono a convivere con le terribili formiche dropal Natal e cibarsi di radici dal sapore pungente. L’auspicio è che questa scoperta possa avere importanti risvolti in campo farmaceutico.
Micron
Micron
Giornalista scientifica

A vederli così non sembrano affatto supereroi, eppure hanno almeno un superpotere: non sentono dolore. E, come nelle migliori storie, questa incredibile resistenza è dovuta ad alcune mutazioni genetiche che rendono “iperattivo” un gene e ne spengono altri due. È proprio grazie a questa naturale insensibilità che i ratti talpa del sud africa orientale (Cryptomys hottentotus pretoriae) sono riusciti a convivere serenamente con le terribili formiche Myrmicaria natalensis dalla puntura dolorosa e a mangiare tuberi e radici dal sapore pungente, come rivela una ricerca appena pubblicata su Science dal team guidato da Gary Lewin del Max Delbrück Center for Molecular Medicine di Berlino.
Lewin non è nuovo alla ricerca sui ratti talpa. Li studia da oltre vent’anni e con il suo collega Thomas Park si era già occupato di un altro roditore fossorio, parente stretto del ratto-talpa sudafricano: l’eterocefalo glabro (Heterocephalus glaber). Nel 2008 i due riuscirono a dimostrare che l’eterocefalo glabro non avverte alcun dolore se esposto alla capsaicina: uno degli alcaloidi responsabili della piccantezza dei peperoncini. E proprio seguendo questo filone di ricerca, i due sono arrivati a pubblicare questo nuovo studio su Science.
Stavolta Gary Lewin, Thomas Park e Nigel Bennett, esperto di biologia dei ratti talpa, hanno preso in considerazione nove specie di ratti talpa e le hanno sottoposte ad alcuni test. In particolare hanno esaminato la risposta dei ratti talpa a tre sostanze che di solito provocano una sensazione di bruciore sulla pelle dei mammiferi. In ordine: acido cloridrico diluito, capsaicina e isotiocianato di allile (AITC), ovvero la sostanza responsabile del sapore piccante di senape, rafano e del wasabi, il ravanello giapponese che sotto forma di salsa si accompagna al sushi.
Ebbene, delle nove specie solo tre non hanno fatto una piega una volta a contatto con l’acido cloridrico diluito e appena due – il ratto talpa del Capo Georychus capensis e il ratto talpa Tachyoryctes splendens – hanno superato con nonchalance il test a contatto con la capsaicina. L’unica specie che si è rivelata insensibile a tutte e tre le sostanze è stato proprio il ratto talpa sudafricano Cryptomys hottentotus pretoriae. Persino all’AITC contenuto nel wasabi. «Di solito tutte le altre specie che conosciamo evitano di entrare in contatto con questa sostanza, perché attacca gli aminoacidi nel corpo e può quindi distruggere le proteine» come ha spiegato Lewin. I ratti talpa sudafricani però sembrano essere immuni ed è tutto merito della genetica.
Per scoprire le ragioni di questa estrema resistenza al dolore del ratto talpa, i ricercatori hanno sequenziato e confrontato l’attività di circa 7.000 geni espressi nei neuroni sensoriali delle nove specie. Il risultato? Nei ratti talpa sudafricani, insensibili a ogni dolore proposto, l’attività di tre geni particolari è alterata. Si tratta dei geni TRPA1, SCN9A e NALCN, conosciuti già per la produzione di alcune proteine che fungono da canali ionici e che hanno un ruolo fondamentale nella percezione del dolore.
In particolare nei ratti talpa sudafricani i geni TRPA1 e SCN9A, responsabili rispettivamente della produzione dei canali ionici Trpa1 e NaV1.7, sono sottoregolati: cioè producono meno canali ionici del normale. Di norma l’ingestione di wasabi, peperoncino e altre sostanze irritanti attiva i canali ionici e segnala al cervello lo stimolo doloroso che ci fa sentire il bruciore, ma nei ratti talpa ciò non avviene. E per un semplice motivo: questi composti sono presenti nelle radici mangiate dai ratti talpa che ne sono assuefatti. Quindi nel corso dell’evoluzione, durata circa 7 milioni di anni per questi roditori, i ratti talpa sudafricani hanno espresso sempre meno questi geni per la percezione del dolore.
Ma c’è di più. Secondo Lewin e colleghi, la soppressione di questa via del dolore è dovuta all’iperattività di un altro gene: il gene NALCN che codifica per un canale ionico permeabile a sodio, potassio e calcio, che è sempre aperto tanto da essere chiamato “canale di perdita”. Quindi, proprio per l’iperattività di questo gene, i nervi dei ratti talpa sudafricani presentano un numero insolitamente elevato di questi canali sulla loro superficie. E sarebbe proprio questa abbondanza di canali di perdita che rende i nervi incapaci di trasmettere messaggi di dolore al cervello, deviando il segnale.
Dunque il segreto del superpotere del ratto talpa sudafricano Cryptomys hottentotus pretoriae risiederebbe proprio nell’espressione di questo gene e nella numerosità di canali di perdita. E la prova è che questo superpotere può essere facilmente disattivato agendo solo sul canale NALCN. Come tutti i supereroi, dunque, anche i ratti talpa hanno il loro punto debole, la loro kriptonite.
Ai ricercatori è bastato bloccare completamente il canale NALCN con la somministrazione di un farmaco apposito, per far diventare il ratto talpa sudafricano improvvisamente sensibile all’AITC, la sostanza contenuta nel wasabi. «È bastato poi somministrare l’antidoto che in poco tempo hanno riacquisito la loro indifferenza all’AITC. Delle migliaia di geni che stavamo osservando, dunque, avevamo trovato il solo gene responsabile dell’incredibile resistenza al dolore del ratto talpa» conclude Lewin.
Molto probabilmente, quindi, nel corso dell’evoluzione, il ratto talpa sudafricano ha acquisito una piccola modificazione genica che ha portato il gene NALCN a essere “iperattivo” e a esprimersi più del dovuto, rendendolo immune al dolore. Cosa che gli ha consentito di condividere le stesse tane sotterranee con le formiche Myrmicaria natalensis, la formica dropal Natal: imenotteri dall’addome ricurvo e dotati di un robusto pungiglione, noti per la loro natura aggressiva e le loro punture dolorose. Solo così sono riusciti a occupare una nicchia ecologica evitata come la peste da tutte le altre specie di ratto talpa.
Quello che si augurano gli studiosi è che questa scoperta possa portare allo sviluppo di nuovi farmaci analgesici molto più efficaci di quelli attuali e senza l’effetto collaterale della dipendenza da antidolorifici.

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