Ogni specie che va in letargo ci va a modo suo

Prendete un essere umano e per quattro mesi circa, ogni anno, fate in modo che non faccia né cacca né pipì; che la concentrazione di azoto nel sangue aumenti; che il metabolismo e il battito del cuore rallentino; che resista all’insulina; e soprattutto che dormicchi.

Se al termine del lungo pisolino il vostro uomo è ancora vivo, è probabile che non stia tanto bene: come minimo potrebbe avere qualche problema ai reni e al fegato, possibilmente il diabete, le ossa più fragili e i muscoli atrofizzati.

Niente di tutto ciò accade agli orsi, che escono ogni anno intatti dal loro torpore invernale. Appena un po’ intontiti ma per il resto in perfetta forma, iniziano a maggio la stagione più attiva, cui segue, a settembre, un periodo di intensa alimentazione fino a dicembre, prima del letargo da gennaio a primavera.

Anche se il tasso metabolico e il battito cardiaco diminuiscono in modo significativo, anche se l’orso non defeca e non urina, anche se l’azotemia aumenta rapidamente, anche se l’animale sembra ignorare che l’insulina sia alta o bassa, non si registrano fluttuazioni della glicemia e né i reni né il fegato subiscono danni.

Se siete anche solo un po’ sovrappeso, è improbabile che il medico vi dica che il vostro adipe è sano. Una fortuna che è invece capitata agli orsi: Brian Barnes, che studia il letargo dell’orso nero in Alaska, ha dichiarato a Devi Lockwood, in un articolo del New York Times che ha ispirato questo post, che l’obesità degli orsi è evidentemente sana, dato che questi animali non soffrono delle patologie tipiche degli esseri umani con troppa ciccia.

Nella foto (Todd Paris/UAF) Brian Barnes, che studia il letargo dell’orso nero in Alaska.

Perché gli orsi possono andare in letargo senza conseguenze? Joanna Kelley e il suo gruppo di ricerca alla Washington State University ha cercato di rispondere a questa domanda studiando che cosa avviene nel fegato, nel grasso e nei muscoli di sei orsi grigi. Gli orsi sono ospitati nel W.S.U. Bear Center dell’università, l’unico centro di ricerca sui grizzly negli Stati Uniti, dove risiedono animali che hanno avuto qualche problema in natura.

Orsi del W.S.U Bear Center alla Washington State University (W.S.U.).

I ricercatori hanno prelevato campioni di fegato, grasso e muscolo nei tre periodi dell’anno in cui gli orsi cambiano metabolismo e abitudini, quindi hanno analizzato il DNA e identificato parecchie variazioni nelle attività dei geni.

Gli effetti del letargo sui geni di ciascuno dei tre tessuti sono diversi: i risultati hanno mostrato che il tessuto adiposo sembra cambiare più dei muscoli, che invece rimangono stabili e attivi, il che potrebbe spiegare come mai non si atrofizzano.

Il cambiamento nel corpo di un orso dalla primavera all’autunno, appena prima del letargo (W.S.U.).

Soprattutto i ricercatori hanno osservato che il letargo non è un fenomeno “tutto o nulla” e che attività e stati intermedi si osservano continuamente nel corso dell’anno. I dati sono stati pubblicati a settembre 2019 sulla rivista Communications Biology.

La sorpresa maggiore? Per Heiko Jansen, primo autore dell’articolo, la differenza tra il profilo genetico dei tessuti degli orsi in letargo e quelli di altre specie. Negli orsi, i geni che modificano la propria attività nel grasso nel corso dell’anno sono migliaia, mentre in altri animali che d’inverno s’intorpidiscono le cose possono andare diversamente. Nei lemuri nani del Madagascar, per esempio, solo poche centinaia di geni del tessuto adiposo modificano stagionalmente il proprio livello di espressione.

Un lemure nano del Madagascar (Wikipedia).

Dunque tutte le specie animali che vanno in letargo un po’ si assomigliano, ma ciascuna specie va in letargo un po’ a modo suo. In particolare, geni diversi, e di conseguenza proteine diverse sembrano essere coinvolti in animali diversi.

Questo ci dice che i meccanismi molecolari del letargo sono più complicati e specifici di quanto si immaginasse qualche anno fa, quando i ricercatori cercavano una sorta di interruttore unico, in grado di dare il via al grande sonno e di interromperlo al momento opportuno. Oggi è chiaro che la possibilità di isolare un fattore che si possa, per esempio, iniettare in un animale non ancora in letargo per farlo addormentare all’istante, come la Bella Addormentata col fuso, è un’ipotesi fascinosa ma ingenua.

La ricerca sui vari tipi di letargo è anche un po’ interessata, dato che alcuni accorgimenti per il torpore degli altri animali ci potrebbero venire utili. A molti di noi piacerebbe, per esempio, stare un po’ in quello stato di animazione sospesa, soprattutto se ciò potesse salvarci la vita in qualche situazione critica per la salute. Matt Andrews, biologo molecolare all’Università del Nebraska a Lincoln, ha studiato la biologia di alcuni scoiattoli che vanno in letargo, della specie Ictidomys tridecemlineatus. Grazie a questi studi ha contribuito a sviluppare un trattamento per lo shock emorragico.

Foto di uno scoiattolo della specie Ictidomys tridecemlineatus rimosso dalla tana ma ancora in letargo (Wikipedia, da Walter L. Hahn: The Hibernation of certain animals. The Popular science monthly, Volume 84, p154. New York, Popular Science Pub. Co., February 1914).

Le vittime di imboscate e bombardamenti rischiano di morire dissanguate. È successo di frequente in Afghanistan e in Iraq, dove in aree remote non sempre erano disponibili trasfusioni e lacci emostatici per soldati e civili feriti. Matt Andrews ha osservato che gli scoiattoli in letargo utilizzano la melatonina, un ormone e un potente antiossidante che sembra proteggere le cellule quando il flusso sanguigno aumenta dopo mesi di inattività. Il suo gruppo di ricerca ha messo a punto una miscela di melatonina e chetoni che potrebbe essere iniettata in una persona che ha subito uno shock emorragico, per ridurre i danni ai tessuti quando il sangue torna a circolare. Finora il trattamento ha superato la sperimentazione preclinica, con esperimenti in ratti e maiali, e potrebbe seguire a breve uno studio clinico in esseri umani.

I meccanismi molecolari del letargo potrebbero essere utili anche per i trapianti d’organo? Un rene o un fegato si conservano in soluzioni a bassa temperatura per non più di 24 ore; un cuore o un polmone per 4-6 ore. L’estrema deperibilità degli organi espiantati ha finora costretto chi ha bisogno di un trapianto ad attendere anche anni prima che arrivi una donazione. Ma se si potesse indurre gli organi ad addormentarsi, per così dire, e a rallentare il proprio metabolismo, allora sarebbe forse possibile costituire banche per la conservazione e la donazione degli organi.

Un certo torpore potrebbe aiutare gli astronauti nel loro futuribile viaggio di due anni e mezzo verso Marte? Si risparmierebbero cibo, aria, acqua e forniture mediche. Per ora tutto questo è fantascienza, naturalmente, dato che in laboratorio gli scienziati hanno finora imparato a manipolare i profili energetici e metabolici soltanto delle cellule in coltura, non degli organi e non di un intero organismo. Col tempo, però, magari riusciremo ad applicare anche alla nostra vita qualche ricetta imparata dal letargo dei nostri cugini animali.

 

Ho scritto questo post ispirata da Devi Lockwood, Hibernation Works for Bears. Could It Work for Us, Too?, The New York Times (15/11/19). Altre informazioni molto interessanti su letargo e ibernazione si trovano nel libro di Matteo Cerri, A mente fredda, Zanichelli (2018). In apertura (Wikipedia) John Collier, Sleeping Beauty (1921).

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