E le balene ci stanno a guardare

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Dalle pagine del suo immortale capolavoro “Moby Dick”, Herman Melville scrive: “É solamente quando vengono presi nel rapido, fulmineo giro della morte, che i mortali diventano consci dei muti, sottili, onnipresenti pericoli della vita.

La vita lascia incertezza e fa guadagnare in esperienza ma la sua labilità impressiona e disorienta l’uomo fin dall’alba dei tempi. Non è noto se l’immortalità dell’essere umano sia una condizione realizzabile: tutte le forme biologiche sono soggette a limiti intrinseci che possono (o meno) essere risolti attraverso interventi di natura medica o ingegneristica.

Herman Melville (1819- 1891)

Herman Melville (1819- 1891)

Le parole del noto oncologo italiano Umberto Veronesi non lasciano spazio a dubbi o fraintendimenti: “Vive a lungo e felice chi non smette di amare, di pensare e di agire”. Niente intrugli, dunque, o segreti celati da rompicapi insolvibili. “Ma il capodoglio non respira che un settimo, o una domenica, di tutto il suo tempo” scrive anche Herman Melville.

Che sia questa una soluzione per noi essere umani? Di certo le balene sono ottimi esempi di persistenza della vita attraverso il tempo, in particolare la Balena artica (Balaena mysticetus). Si tratta di un gigantesco animale di colore scuro che può raggiungere i 21 metri di lunghezza e un peso massimo stimato di 152 tonnellate. Lo strato di grasso che circonda il suo corpo è il più spesso del regno animale, misurando in media dai 43 ai 50 centimetri. È anche tra i mammiferi più longevi: anzi, è in grado di vivere un numero sufficiente di anni per meritarsi il record di longevità dell’intero regno animale. Grazie al metodo messo a punto dallo scienziato Jeff Bada e basato sul naturale decadimento della struttura proteica e la conseguente perdita di funzione, è stato possibile risalire all’età di 48 balene uccise tra il 1978 e il 1996 da loro tessuti conservati nei ghiacci. Quattro degli esemplari esaminati si stimò some fossero morti dopo aver già superato il secolo di vita, mentre per uno si risalì addirittura all’età di ben 211 anni.

Tale scoperta fu indirettamente confermata da episodi narrati dai cacciatori eschimesi di balene, molti dei quali avrebbero ritrovato, già conficcate nello strato di grasso dei cetacei catturati, punte di arpioni in pietra scheggiate. Dal confronto con punte in pietra di 100-130 anni prima, conservate come reperti archeologici, si giunse alla conclusione che si trattasse sul serio di arpioni ultracentenari e che gli animali ritrovati con le punte di pietra nella pelle fossero sopravvissuti a più tentativi di cattura e uccisione, superando il secolo di vita.
Nel maggio 2007, invece, tra il grasso del collo di un esemplare di 50 tonnellate, catturato al largo della costa dell’Alaska, fu scoperta la punta di un arpione esplosivo. L’analisi del proiettile rivelò come fosse stato prodotto in uno dei più importanti centri balenieri nordamericani, New Bedford, nel Massachusetts, intorno al 1890. Il fatto che questa balena fosse sopravvissuta a una simile ferita inflittale più di un secolo fa, portò i ricercatori ad attribuirle un’età compresa tra i 115 ed i 130 anni.

È notevole pensare che una specie a sangue caldo come questa possa vivere anche più di 200 anni, presentando al tempo stesso un’incidenza molto bassa di malattie. Come negli esseri umani, anche in questi organismi l’evoluzione della longevità è stata accompagnata da una bassa fecondità e da uno sviluppo sessuale piuttosto tardivo. La maturità sessuale è raggiunta tra i 10 e i 15 anni e ogni femmina dà alla luce solo un piccolo, ogni 3-4 anni, dopo una gestazione della durata di 13-14 mesi.

balene_e_icebergsLe funzioni cellulari, molecolari e genetiche alla base di longevità e resistenza alle malattie nelle balene non sono del tutto conosciute. Risulta però comprensibile il fatto che, per poter vivere così a lungo, questi animali debbono possedere meccanismi di prevenzione contro il normale e fisiologico invecchiamento cellulare, nonché una bassa incidenza sia di mutazioni dannose sia di senescenza del sistema immunitario. Ciò consentirebbe alle balene di non incorrere, con l’avanzare dell’età, in patologie come tumori o malattie neurodegenerative, cardiovascolari e metaboliche.

Nel caso del cancro, in particolare, le balene dovrebbero essere dotate di efficaci meccanismi antitumorali poiché,data la loro grande dimensione e l’eccezionale longevità, le probabilità di trasformazioni neoplastiche delle sue cellule devono essere significativamente più basse rispetto a quella di altri organismi quali l’uomo. In uno studio pubblicato nel 2015 su Cell Reports il sequenziamento e l’analisi del genoma di balena artica avrebbe messo in evidenza, in questa specie, non solo alcuni geni sottoposti ad una selezione positiva, ma anche mutazioni specifiche in geni correlati all’invecchiamento cellulare che conferirebbero agli animali vantaggi legati alla sopravvivenza. Non solo: sono state rilevate mutazioni potenzialmente favorevoli anche in geni i cui prodotti proteici intervengono in processi correlati alla salubrità della vita quali termoregolazione, adattamenti alimentari e risposta del sistema immunitario. Nello specifico, le cellule della balena, nonostante abbiano dimensioni mille volte maggiori rispetto a quelle di un essere umano, mostrano un’attività metabolica meno intensa rispetto a quella di mammiferi più piccoli, rivelando adattamenti fisiologici dipendenti dalle notevoli dimensione raggiunte.

L’analisi genetica ha mostrato cambiamenti in un gene specifico coinvolto nella termoregolazione (UCP1) mentre ulteriori indagini a livello di sequenza amminoacidica, ottenute dal confronto con diverse altre specie di mammiferi, ha messo in evidenza la presenza di diverse proteine associabili a meccanismi di difesa contro l’invecchiamento e il cancro, tra cui ERCC1, che partecipa ai processi di riparazione del DNA e il cui malfunzionamento conduce a un’accelerata senescenza nei mammiferi.

Altre proteine rivelatesi importanti sono le istone deacetilasi HDAC1 e HDAC2, coinvolte nel modificare la struttura della cromatina e quindi favorire la conseguente trascrizione dei geni ad essa associati. Alla luce di questi presupposti, mutazioni favorevoli nelle proteine nominate le hanno rese ottimi candidati responsabili dei cambiamenti genetici adattivi che hanno conferito alle balene artiche resistenza a patologie aggressive come i tumori e capacità di sopravvivere in un ambiente estremo quale quello dei mari artici.

Gli studi più recenti si sono concentrati sul trascrittoma, l’analisi dell’intero profilo di espressione dei geni di un organismo per valutare e quantificare l’espressione di tutti i suoi trascritti, ossia gli RNA messaggeri, le molecole che racchiudono in sè l’informazione per costruire una proteina. Oltre alla conferma delle informazioni già ottenute dalle precedenti ricerche, nuove analisi di una grande quantità di trascritti hanno rilevato cambiamenti nell’espressione genica con l’individuazione di geni selezionati ed espressi positivamente in fegato, rene e cuore. Il dato più interessante è stato rilevare una via di segnalazione dell’insulina alterata/b>.

Rappresentazione della molecola di insulina

Rappresentazione della molecola di insulina

L’insulina è l’ormone secreto dal pancreas che, agendo da controparte a un altro ormone pancreatico, il glucagone, mantiene un corretto livello di glucosio nel sangue. Non solo: bassi livelli di insulina consentono il consumo del deposito di lipidi per la produzione di energia. Nelle balene artiche la produzione di tale ormone si attesta a livelli molto bassi, cosa che spiega il loro adattamento ad una dieta ricca di lipidi e un metabolismo lento ma continuo. Inoltre, tra i diversi modelli di espressione proteica modificati, degno di nota risulta l’elevata espressione della proteina argininosuccinato liasi, in grado di proteggere il cuore dei cetacei durante eventi di ipossia che possono verificarsi nel corso delle immersioni.

I cambiamenti genetici adattivi che hanno dunque conferito alla balena artica resistenza alle malattie e l’adattamento a una vita acquatica in ambienti estremi potrebbero consentire lo sviluppo di nuovi approcci per approfondire lo studio di tali argomenti in ambito umano. Tuttavia, a causa di un incremento del traffico navale, i cui rumori coprono e annullano le basse frequenze dei richiami amorosi di questi cetacei, le balene, che in condizioni normali possono corteggiarsi anche a più di 400 chilometri di distanza, sarebbero impossibilitate a incontrarsi. E il timore è che, in tal modo, non possano più riprodursi. Questo significherebbe che il segreto dell’immortalità custodito dalle balene sarebbe dunque destinato a rimanere tale…

Sitografia

http://www.cell.com/cell-reports/pdf/S2211-1247(14)01019-5.pdf

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4247388/pdf/aging-06-879.pdf

http://www.treccani.it/enciclopedia/balena/

http://pikaia.eu/elisir-di-lunga-vita/

http://archiviostorico.corriere.it/2000/novembre/18/Trovata_una_balena_vissuta_piu_co_0_0011188151.shtml

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Chi lo ha scritto

Alessandro Silva

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Nato a Parma nel 1976, tra il grande fiume e la nebbia, compensa i mancati esperimenti infantili con “Il Piccolo chimico” laureandosi in Scienze Biologiche prima e ottenendo in seguito un Dottorato in Biologia e Patologia molecolare presso l’Università di Parma dove, per anni, si occupa di studiare gli effetti antitumorali esercitati dalle catechine, composti estratti dalle foglie del tè verde. Tra una tazza e l’altra dell’ottima bevanda non riesce a sfuggire all’incanto esercitato dalle opere letterarie e decide di dedicare il suo tempo libero all’arte della composizione scritta. Poesie, racconti e articoli di divulgazione scientifica divengono, giorno dopo giorno, il suo pane e ora privarsene lo esporrebbe a tremende crisi di panico e pianto. Lasciatelo con la penna in mano, in fin dei conti non ha intenzioni serie.

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