[05/08/2011] News
Il “nuovo” senso dei vampiri per il sangue
Possibili importanti ricadute in campo farmacologico per le cure antidolorifiche
Gli scienziati sanno da tempo che quando i pipistrelli vampiro aprono la pelle di un animale con i loro denti affilati come rasoi, il naso li guida verso i punti migliori, dove un morso preciso colpirà una vena, per succhiare il sangue di cui si nutrono, ma fino ad ora nessuno sapeva esattamente come facevano i pipistrelli ad avere questa capacità chirurgica, anche se si pensava che utilizzassero il calore del sangue.
Uno studio pubblicato su Nature ("Ganglion-specific splicing of Trpv1 underlies infrared sensation in vampire bats"), eseguito dai ricercatori dell'University of California di San Francisco (Ucsf) e dell'Instituto venezolano de investigaciones científicas di Caracas, Venezuela, sui pipistrelli vampiri del Sud America, ha scoperto il loro segreto: una molecola sensibile al calore ricopre le loro terminazioni nervose del naso, chiamate Trpv1.
Si tratta di una scoperta importante perché diverse aziende farmaceutiche e biotech stanno lavorando allo sviluppo di antidolorifici basati su molecole basate sulle Trpv1. Non a caso la ricerca è stata finanziata dal National institutes of health e dall'Howard Hughes medical institute, mentre altri contributi sono venuti dal Ruth L. Kirschstein national research service award and e dal Pathway to Independence Fellowship del Cardiovascular eesearch institute Ucsf.
La Ucsf in un comunicato sottolinea che la scoperta pubblicata su Nature «mette in luce come piccoli cambiamenti nei i geni nel genoma di una specie possano contribuire nel tempo a importanti adattamenti evolutivi, in questo caso, permettendo ai pipistrelli vampiro di rilevare all'infrarosso il calore infrarosso della loro preda, aiutandoli in modo efficiente a trovare il sangue di cui si nutrono».
I ricercatori hanno indagato il vampiro comune (Desmodus rotundus), scoprendo che utilizza un meccanismo differente da quello di tutti gli altri vertebrati, escluse alcune famiglie di serpenti, individuando la preda - o meglio, il punto di attacco - attraverso le radiazioni all'infrarosso.
«I pipistrelli vampiro si alimentano con il sangue, ed è utile per loro avere un rilevatore a infrarossi per essere in grado di trovare la circolazione - spiega David Julius, Morris Herzstein chair in biologia molecolare e medicina all'Ucsf, che ha diretto la ricerca. Tropv1 e molecole simili si possono trovare nelle fibre nervose sensibili al dolore nella lingua, sulla pelle e gli occhi degli esseri umani. Permettono alle persone di rilevare la capsaicina chimica nel peperoncino e sperimentare la sfumatura bruciante del cibo piccante».
Lo studio aggiunge anche un altro tassello al più ampio puzzle della salute umana e della progettazione di farmaci, dato che queste stesse molecole sono coinvolte nelle sensazioni di dolore, come quelle associate al toccare un oggetto caldo o all'ipersensibilità al caldo dopo una lesione o un'infiammazione, come avviene con scottature. Il dolore è una spada a doppio taglio. Il dolore è necessario in quanto è un sistema di allarme per farci sapere quando siamo in pericolo per le lesioni, ma, allo stesso tempo, il dolore può sopravvivere alla sua utilità. Come sistema di allarme, quando non si riesce a risolvere, diventa cronico e debilitante.
Negli esseri umani le Trpv1 si attivano a temperature di 43 gadi centigradi o superiori. I ricercatori sottolineano che «il cervello umano non si connette direttamente al mondo, ma invece "galleggia" appartato in una bolla protettiva di liquido cerebrospinale all'interno del cranio. Tutte le informazioni che il cervello riceve sull'ambiente circostante, gli odori, le consistenze e i sapori passano attraverso le lunghe fibre nervose che compongono il sistema sensoriale del corpo, che collegano il cervello con i nostri occhi, nasi, mani e lingue. Alle estremità di queste fibre nervose, vengono raccolti gli spunti che danno vita alla nostra percezione del mondo.
I minuscoli canali molecolari che coprono queste terminazioni nervose possono alternativamente aprirsi o chiudersi se percepiscono lo stimolo giusto da una sostanza chimica, calore, freddo o dalla pressione di un tocco. Quando lo fanno, e quando il giusto equilibrio di aperture e chiusure si verifica in tutte le terminazioni nervose, i nervi fanno fuoco, inviando un segnale al cervello che dice: "caldo" o "freddo" o "duro" o "amaro" o " bello ". Qualcosa per il gusto o la vista, a seconda del tipo di stimolo. Questa fisiologia di base informa la nostra consapevolezza e il nostro cervello e mette in guardia anche sui pericoli tossici del mondo». Quindi gli stimoli dolorosi sono un segnale di pericolo per il cervello e ci fanno sussultare, spaventare o comunque allontanarci per proteggerci. Come dice Jiulius: «c'è un sacco di roba nel nostro ambiente dalla quale vogliamo stare lontani».
La Trpv1 è uno di questi canali del sistema sensoriale, fa parte di una grande famiglia di molecole simili comuni a molti tipi di animali, ma che differiscono leggermente da animale ad animale, sia in termini di Dna che in termini di dove appaiono nel corpo - si legge su Nature. Sottili cambiamenti di queste molecole contribuiscono a fisiologie altamente specializzate per il rilevamento del mondo. Molti animali hanno adattamenti altamente specializzati che consentono loro di vedere, sentire, udire o gustare in modi speciali. Le molecole sensibili al calore all'interno naso del pipistrello vampiro ne sono un esempio.
In Sud America (dove sono comuni), i pipistrelli vampiro avvicinano le loro prede al suolo; molto rapidamente e silenziosamente saltano in groppa a mucche, capre e uccelli e, dopo averli morsi, succhiano il sangue. I pipistrelli vampiri sono gli unici mammiferi noti che si cibano esclusivamente di sangue e, più o meno, devono berne tutti i giorni per sopravvivere. Per riuscire a farlo hanno sviluppato una serie di fantastici adattamenti evolutivi.
Il vampiro comune è una delle tre specie di vampiri insieme al all'hairy-legged vampire Bat ed al vampiro amazzonico, che vivono tra il centro e il sud America. Il D. rotundus utilizza I suoi denti per aprire piccolo ferite da 5 millimetri sulla pelle delle sue prede, sul collo o intorno alla vulva, e secerne un anticoagulante nella ferita.
Come altre specie di pipistrelli si nutrono solo di notte, ma hanno anche un'ottima vista insieme ad un udito acuto ed all'ecolocalizzazione dei loro parenti. Hanno anche i denti privi di smalto, il che li mantiene sempre affilati come un rasoio per tagliare delicatamente la pelle delle loro vittime, che continuano a dormire mentre si cibano del loro sangue. Delle scanalature sulla loro lingua filtrano il sangue dalla ferita aperta attraverso un'azione capillare, e la saliva dei pipistrelli vampiro contiene prodotti chimici anticoagulanti per mantenere il sangue fluido.
«In pochi minuti dopo aver affondato i denti nella carne di un animale - spiegano i ricercatori - un pipistrello vampiro adulto può bere metà del suo peso corporeo in sangue. Ma prima devono trovare una vena, aiutati da un loro significativo adattamento: la capacità di rilevare la temperatura, che permette loro di "vedere" una vena di notte».
I ricercatori americani e venezuelani hanno sequenziato i geni dei campioni di tessuto del naso dei pipistrelli vampiro selvatici, ed hanno determinato che è la molecola Trpv1 che determina questo ulteriore senso: la capacità di rilevare il calore. In realtà non si tratta solo della Trpv1, ma di una sua variante genetica evolutiva che permette ai pipistrelli vampiro di rilevare calore a bassa temperatura: «attraverso un meccanismo noto come "alternative splicing" una forma particolare della molecola emersa nel naso dei pipistrelli è diventata un rivelatore sensibile per trovare i punti più caldi».