La dolce animazione sospesa degli eterocefali

Gli eterocefali glabri (Heterocephalus glaber) non sono certo campioni di bellezza tra i mammiferi. Quasi del tutto privi di pelo, hanno pelle grinzosa bruno-rosata, enormi incisivi che escono dalla bocca, orecchie e occhi minuscoli (sono praticamente sordi e ciechi) e robusti artigli.

 

Campioni di stranezza

Ma per i biologi, questi roditori endemici dell’Africa orientale, che vivono sottoterra come le talpe, sono una vera meraviglia della natura. Tanto per cominciare, sono gli unici mammiferi eusociali conosciuti. Hanno società divise in caste rette da una grossa regina, l’unica che si riproduce, come succede in api e formiche. Più generazioni convivono, e tutti i membri accudiscono la prole.

Gli eterocefali glabri sono gli unici mammiferi eterotermi. Nudi e quasi ciechi, hanno grossi denti incisivi di cui si servono anche per scavare le gallerie nei terreni più compatti (immagine: Wikimedia Commons)

Inoltre sono gli unici mammiferi eterotermi, sono praticamente immuni ai tumori e al dolore (la pelle è priva dei recettori che lo percepiscono) e possono vivere fino a 30 anni, un record tra i roditori.

 

Energia dal fruttosio

Ma le stranezze, a quanto pare, non finiscono qui. Un recente studio pubblicato su Science ha scoperto che in penuria di ossigeno, situazione piuttosto frequente vivendo ai tropici in gallerie asfittiche, gli eterocefali sono in grado di metabolizzare il fruttosio per ricavare energia.

Sovraffollamento e caldo tropicale rischiano di abbassare velocemente i livelli di ossigeno nelle gallerie sotterranee in cui vivono gli eterocefali. Ma questi roditori hanno un asso nella manica: possono ricavare energia dal fruttosio, come fanno le piante (immagine: opencage.info)

 

In topi, umani e tutti gli altri mammiferi noti, quando le cellule del cervello restano senza ossigeno, esauriscono l’energia disponibile e dopo pochi minuti cominciano a morire. Ma non negli eterocefali. I loro neuroni cominciano a bruciare il fruttosio, che produce energia anaerobica attraverso un percorso metabolico finora ritenuto esclusivo delle piante.

 

Come vivere senza ossigeno

In laboratorio, il team internazionale di ricercatori, provenienti dall’Università dell’Illinois a Chicago (USA), dall’Istituto Max Delbrück di Berlino e dall’Università di Pretoria in Sudafrica ha esposto alcuni individui a concentrazioni di ossigeno così basse da uccidere un uomo in pochi minuti.

Alcuni individui di eterocefalo glabro utilizzati nello studio. L’anossia induce uno stato di animazione sospesa in cui possono resistere per ore, metabolizzando il fruttosio (immagine: Thomas Park/UIC)

 

In queste condizioni estreme, gli eterocefali possono resistere fino a 5 ore, rilasciando nel flusso sanguigno grandi quantità di fruttosio. Questo zucchero, si è scoperto, viene trasportato alle cellule cerebrali da pompe molecolari dedicate, che in tutti gli altri mammiferi si trovano solo nelle cellule dell’intestino.

 

L’animazione sospesa

Di fatto, questi super-roditori entrano in uno stato di animazione sospesa, riducendo al minimo i movimenti e rallentando drasticamente il battito cardiaco e la frequenza respiratoria per risparmiare energia. A tenerli in vita, finché l’ossigeno non torna disponibile, è solo il fruttosio.

Eterocefali glabri nella tana ospitati presso il bioparco di Madrid (immagine: flickr)

L’animazione sospesa per sopravvivere alla privazione di ossigeno finora non era mai stata riscontrata in altri mammiferi. Ma non è tutto. Gli scienziati hanno anche dimostrato che gli eterocefali sono protetti da un altro effetto pericoloso dell’anossia: l’accumulo di fluidi nei polmoni noto come edema polmonare, che può essere mortale per gli alpinisti in alta quota.

 

Adattamenti preziosi

Senza dubbio, l’insolito metabolismo di questi singolari roditori è un adattamento per vivere in gallerie non ventilate, naturalmente povere di ossigeno e per giunta sovraffollate. A differenza di altri mammiferi sotterranei, infatti, gli eterocefali vivono in colonie di decine di individui (anche 80), che possono esaurire rapidamente l’ossigeno disponibile.

Oltre che biologicamente rilevante per ampliare lo spettro dei superpoteri di questi animaletti straordinari, la scoperta potrebbe avere anche importanti ricadute mediche. Per esempio, potrebbe portare a nuovi trattamenti per attacchi cardiaci, edema e ictus.

 

Immagine banner in evidenza: flickr

Immagine box in homepage: Thomas Park/UIC

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