Le spugne nascondono il segreto del sistema nervoso dell’uomo

L’EVOLUZIONE umana è caratterizzata da una impressionante crescita del cervello, sia per quanto riguarda la complessità che le dimensioni. Non stupisce, dunque, che tra gli ambiti di indagine che più impegnano e affascinano i ricercatori ci sia quello dello sviluppo del sistema nervoso. Ora un gruppo di scienziati dell’Università di Santa Barbara, in California, ha scoperto, studiando il genoma di una spugna, che il meccanismo di base da cui si è evoluto il sistema nervoso, compreso quello umano, che è poi passato a tutti gli animali, è molto più antico di quanto si credesse.
Un’origine comune. È noto ormai che vertebrati, insetti e vermi hanno avuto tutti un’origine comune. Da tempo gli scienziati studiano il genoma di diversi organismi per scoprire all’interno delle cellule il momento in cui c’è stata la differenziazione che ha portato da questo comune antenato alle diverse specie. Studi recenti in organismi molto semplici, come i cordati e gli anellidi, hanno dimostrato che il meccanismo di base del sistema nervoso è stato ereditato in gran parte, senza grosse differenze, dallo stesso comune antenato, anche se poi ha dato origine a forme molto diverse come i nostri cervello e midollo spinale o la distribuzione di cellule nervose su tutto il corpo, come accade in alcuni invertebrati.
Il segreto delle spugne. I ricercatori californiani hanno scelto per i loro studi il genoma delle spugne perché sono animali tra i più antichi, quasi fossili viventi. “Abbiamo scoperto che le spugne, che non hanno un sistema nervoso – spiega Todd Oakley, uno degli autori dello studio – hanno però a livello cellulare la maggior parte dei componenti che danno origine alle sinapsi”. “Ancora più sorprendente è che le proteine delle spugne mostrano segnali chiari di una interazione le une con le altre -continua Oakley – nello stesso modo in cui lo fanno le proteine delle sinapsi di umani e topi”.
Il linguaggio delle cellule. Quando Oakley parla di “dialogo” si riferisce al modo in cui le cellule inviano segnali le une alle altre: le “parole” di questi colloqui sono appunto le proteine e quelle indidviduate nelle spugne sono le stesse che servono alle cellule di organismi complessi come quelli dei vertebrati. È un po’ come se gli scienziati avessero scoperto che organismi molto più antichi dell’uomo gli hanno tramandato tali e quali le parole che si usano ancora oggi.
Un salto indietro nel tempo. “Quanto abbiamo scoperto – precisa Oakley sul Public Library of Science journal, la rivista che ha pubblicato la ricerca – ci porta a spostare ancora più indietro nel tempo l’origine dei componenti genetici del sistema nervoso. È possibile addirittura che questi componenti siano esistiti prima ancora degli animali stessi”. Un’ipotesi affascinante, che fa addirittura immaginare una scintilla di pensiero indipendente da un corpo che lo tramuta in azione.
I primi neuroni e le prime sinapsi, secondo quanto già si sapeva, sono apparsi circa 600 milioni di anni fa nei cnidari o celenterati, animali come gli anemoni di mare o le meduse, i più semplici organismi pluricellulari che hanno raggiunto il livello di organizzazione tissutale.
Le spugne sono il gruppo di animali viventi più antico tra quelli conosciuti e non possiedono sinapsi o neuroni: sono organismi molto semplici, senza organi interni. “Abbiamo osservato il periodo dell’evoluzione da spugne a cnidari – spiegano i ricercatori – e poiché i secondi risalgono a 600 milioni di anni fa e i primi sono precedenti, pensiamo si possa predatare la nascita del sistema nervoso”.
Il metodo della ricerca. Il gruppo ha prima fatto un elenco di tutti i geni espressi in una sinapsi umana, poiché le sinapsi incarnano il sistema nervoso. Le sinapsi sono infatti i collegamenti che permettono la comunicazione tra le cellule, l’apprendimento e la memoria. Poi i ricercatori hanno verificato se qualcuno di questi geni delle sinapsi umane era espresso nelle spugne. E qui è arrivata la rivelazione: molti dei geni che servono a formare il sistema nervoso sono presenti nella spugna e lavorano in comunicazione. Il modo in cui due delle proteine interagiscono a livello di struttura atomica ha delle somiglianze con il modo in cui funziona il sistema nervoso umano.
Quel che nella spugna è insomma una forma molto semplice di sistema nervoso si è evoluta, con piccole modifiche, fino a diventare quel che ci porta oggi a percepire, pensare, comunicare. E scoprire, appunto, come possiamo farlo.

Fonte: La Repubblica.it

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