Le formiche impediscono al cervello di invecchiare?

Le formiche impediscono al cervello di invecchiare?

Non è impossibile, sapendo che un nuovo studio ha rivelato che le formiche sono in grado di trasformarsi da operaia in una posizione da regina grazie a una leggera modifica in una singola proteina nel loro cervello.

Nel dettaglio, la ricerca ha mostrato che i biologi della Perelman School of Medicine dell'Università della Pennsylvania sono riusciti a isolare i neuroni dal cervello della formica saltatrice indiana Harpegnathos saltator, il cui nome deriva dalla sua capacità di saltare di qualche centimetro, secondo il quotidiano britannico , "Mail giornaliera".

Nello studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Cell, i ricercatori hanno scoperto che una proteina chiamata Kr-h1 regola il passaggio delle formiche dalle operaie tradizionali, incaricate di trovare cibo, allo stato di ulteriori formiche "regine", che sono responsabili della riproduzione in una colonia senza una regina maggiore.

Il professor Roberto Bonacio, ricercatore capo dello studio, ha spiegato che i cervelli animali sono caratterizzati dalla loro capacità di formarsi, osservando che un processo simile si verifica nel cervello umano, come i cambiamenti nel comportamento durante l'adolescenza, che è un processo necessario per la sopravvivenza, ma i meccanismi molecolari che lo controllano non possono essere completamente compresi.

Nella colonia di formiche, le operaie mantengono la colonia trovando cibo e combattendo gli invasori, mentre il compito principale della regina è quello di deporre uova fecondate e non.

comportamento sociale

Nella famiglia H. Saltator le lavoratrici hanno la capacità di riprodursi e deporre le uova, ma questa trasformazione ostacola la presenza della regina. E poi quando la regina muore, inizia un periodo di aspri combattimenti, dopo il quale alcuni lavoratori ottengono il diritto di riprodursi e deporre le uova, che porta a drastici cambiamenti nel comportamento sociale all'interno della colonia, osservando che questi cambiamenti possono essere invertiti e l'ulteriore le regine tornarono ad essere operaie. .

Bonacio ha anche sottolineato che "le regine nascono regine" e quando emergono come regine adulte dalla pupa o larva dall'uovo, hanno le ali, mentre le api operaie nascono senza ali e non diventano regine a meno che non ci sia un cambiamento delle circostanze all'interno della colonia.

risolvi il puzzle

Ha anche indicato che l'informazione non era nota in precedenza, ma piuttosto il mistero sta in come la capacità di trasformarsi da operaie in regine aggiuntive in grado di riprodursi, quindi i ricercatori hanno sviluppato un metodo per isolare i neuroni dalle formiche e tenerli in laboratorio, che ha permesso loro di esplorare come la risposta delle cellule produca due ormoni, JH3 giovanile ed ecdisone 20E, che sono disponibili a diversi livelli nel corpo sia delle regine che delle operaie.

I ricercatori hanno scoperto che JH3 e 20E producevano modelli distinti di attivazione genica nel cervello di operaie e regine, e che più JH3 e meno 20E facevano comportare le formiche come operaie, mentre quantità inferiori di JH3 e quantità maggiori di 20E portavano al contrario.

Effetto sui neuroni

La sorpresa più grande, tuttavia, è stata che entrambi gli ormoni hanno influenzato i neuroni attivando Kr-h1, una proteina che sopprime il comportamento dei lavoratori e migliora il comportamento delle regine.

In questo modo, Kr-h1 è un po' come un interruttore della luce e gli ormoni agiscono come la fonte di energia che lo accende o spegne.

La ricercatrice Shelley Berger dell'Università della Pennsylvania ha affermato che questa proteina regola diversi geni nelle operaie e nelle regine e impedisce alle formiche di eseguire comportamenti socialmente inappropriati, il che significa che la proteina Kr-h1 è necessaria per mantenere i confini tra le classi sociali e per garantire che i lavoratori continuino a lavorare mentre le regine continuano o altre regine nello svolgimento del loro ruolo nella riproduzione all'interno della colonia.

Forse il messaggio principale di questo studio è che nelle colonie di formiche, più modelli comportamentali sono identificati simultaneamente nel genoma e che la regolazione genica può avere un impatto significativo sul comportamento svolto da un organismo.

In altre parole, una persona o un organismo può svolgere qualsiasi ruolo a seconda di quali interruttori genetici vengono attivati ​​o disattivati.

Di conseguenza, il professor Bonacio ritiene che altre proteine ​​simili potrebbero avere funzioni simili in cervelli più complessi, come il cervello umano, osservando che la scoperta di queste proteine ​​potrebbe un giorno permetterci di restituire flessibilità ai cervelli che le hanno perse - ad esempio, i cervelli di persone in fase di invecchiamento.

Negli studi futuri, i ricercatori intendono esplorare il ruolo di Kr-h1 in altri organismi, nonché il modo in cui l'ambiente influisce sulla regolazione genica e quindi sulla plasticità e sul rimodellamento del cervello.

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