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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 7 - 4 lug 2018
ISSN 2037-4801

Focus - Artico  

Salute

L'orologio biologico di quel crostaceo è fermo

L'Artico potrebbe aiutarci a svelare i meccanismi per i quali il nostro corpo reagisce all'alternanza di luce e buio. Vittorio Pasquali, della facoltà di medicina e psicologia della Sapienza Università di Roma, lavora a Ny-Ålesund, in Norvegia, presso la base Dirigibile Italia del Cnr, per studiare un particolare tipo di crostaceo, il Lepidurus arcticus. La caratteristica principale di questo animale è che vive in presenza di una luce continua costante, come di norma avviene per buona parte dell'anno ai Poli, quando il sole non tramonta mai. “Il primo obiettivo è capire, attraverso lo studio del comportamento del crostaceo e della schiusa delle uova, se l'orologio biologico del Lepidurus è funzionante e se i geni che lo controllano sono gli stessi e hanno caratteristiche simili a quelli dei 'normali' vertebrati”, spiega il ricercatore.

Quando si parla di orologio biologico ci si riferisce al ritmo circadiano, un meccanismo presente in tutti gli animali che regola molte funzioni biologiche, tra cui l'alternarsi del sonno e della veglia. Come spiega Angelo Gemignani, ricercatore all'Istituto di fisiologia clinica (Ifc) del Cnr, esistono due tipi di orologio biologico, uno endogeno e l'altro esogeno: “Il primo dipende da dei geni chiamati 'clock' in grado di codificare una proteina che aiuta l'organismo a regolare le sue funzioni biologiche, il secondo dall'esposizione al sole, che consente la creazione di melatonina la quale, a sua volta, permette all'uomo di dormire. Questi due ritmi poi si incontrano tra loro generando il sonno e la veglia”.

La particolarità del Lepidurus consiste nella capacità di svolgere normali attività biologiche, come dormire, mangiare e riprodursi, indipendentemente dal ciclo luce–buio. In sostanza, l'animale non sembra soggetto ai disturbi tipici di chi ha subito un'alterazione del ritmo sonno-veglia. “Studiando a fondo le caratteristiche di questo crostaceo e di altri animali artici potremmo aiutare l'uomo a evitare i problemi dovuti al jet lag o al lavoro in turni, nei quali la desincronizzazione dei ritmi causa disturbi del sonno e cognitivi”, sottolinea Pasquali. “Alcune condizioni lavorative, come quelle dei turnisti che sono obbligati a dover modificare il loro orologio biologico, possono portare con più probabilità allo sviluppo disturbi della sfera psichica, come ansia e depressione, o a problemi cardiovascolari”, conferma Gemignani.

Il lavoro del ricercatore sul campo consiste nell'immergersi nei laghi artici, appena scongelati, per studiare il comportamento di questo particolare tipo di crostaceo. “Per il momento siamo interessati alle uova perché il nostro obiettivo è di riuscire a riportarle 'vive' a Roma, in uno stato di dormienza, per poter condurre lì nel corso dell'inverno i nostri esperimenti”, continua Pasquali. “Giocando con le condizioni di luce, buio e temperatura le faremo schiudere in un periodo completamente diverso rispetto alle condizioni che avrebbero trovato in natura”.

L'altra parte della ricerca, invece, consiste nell'osservare il comportamento degli adulti: “Valutiamo come risponde il loro apparato locomotorio alla luce e se la melatonina svolge la stessa funzione che ha negli altri animali. I dati che raccolgo sono importanti anche per chi si occupa di ecosistemi terrestri. Studiando il Lepidurus ho misurato la temperatura dell'acqua dei laghi in cui vive il crostaceo, in superficie e in profondità, che può essere utile per chi fa ricerca sui cambiamenti climatici”, conclude il ricercatore della Sapienza.

Pasquali quest'anno si è dovuto recare in Artico con alcune settimane di anticipo perché i laghi si stavano scongelando prima del previsto.

Giacomo Tirozzi

Fonte: Angelo Gemignani, Istituto di fisiologia clinica, Pisa , email angelo.gemignani@unipi.it - Vittorio Pasquali, Sapienza Universit di Roma , email vittorio.pasquali@uniroma1.it -