Gli effetti dell’inquinamento si tramandano per generazioni nelle pulci d’acqua
L'esposizione delle pulci d'acqua a basse dosi di inquinanti ha avuto effetti sull'epigenoma per oltre 15 generazioni
[11 Febbraio 2022]
Il nuovo studio “Pollution induces epigenetic effects that are stably transmitted across multiple generations”, pubblicato su Evolution Letters da un team di ricercatori dell’università di Liverpool ha dimostrato che «Gli effetti degli inquinanti possono essere trasmessi per molte generazioni nelle pulci d’acqua e possono persistere abbastanza a lungo da influenzare il processo evolutivo».
I risultati della ricerca aggiungono nuove prove all’ipotesi che le influenze ambientali possano causare cambiamenti ereditabili nella biologia di un animale.
All’università di Liverpool spiegano che «I geni tramandati dai genitori alla prole sono sovrapposti da una complessa serie di proteine e sostanze chimiche – collettivamente note come “epigenoma – che determinano come vengono espressi. L’epigenoma è sensibile agli stress ambientali, come l’inquinamento, che possono alterare l’espressione genica. E’ importante sottolineare che vi è una crescente evidenza che questi cambiamenti indotti dallo stress possono essere trasmessi attraverso le generazioni».
Uno degli autori dello studio, Stewart Plaistow, docente senior all’Institute of Infection, Veterinary and Ecological Sciences dell’università di Liverpool, ricorda che «Al momento, i meccanismi di ereditarietà epigenetica sono controversi nella biologia evolutiva perché forniscono un possibile meccanismo per l’ereditarietà degli effetti ambientali accanto alla tradizionale eredità darwiniana. Sebbene siano stati regolarmente dimostrati nelle piante, sono molto più controversi negli animali perché spesso si pensa che i segni epigenetici vengano ripuliti durante lo sviluppo dell’embrione».
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato un importante segnale epigenetico, la metilazione della citosina nel DNA, nella pulce d’acqua Daphnia pulex e hanno dimostrato che «L’esposizione delle pulci d’acqua a basse dosi di inquinanti ha avuto effetti sull’epigenoma che sono persistiti per oltre 15 generazioni».
Ingfatti gli scienziati di Liverpool hanno esposto popolazioni replicate di pulci d’acqua a tre diversi inquinanti d’acqua dolce per 7 mesi (circa 15 generazioni), e poi hanno spostato metà delle popolazioni in acqua pulita per 8 mesi (>15 generazioni), scoprendo che «Tutti e tre gli inquinanti hanno portato a cambiamenti nella metilazione del DNA» e ora dicono che «E’ importante sottolineare che alcuni di questi cambiamenti erano rilevabili non solo nelle Daphnia trattate con continuità, ma anche in quelle che erano state riportate nell’acqua pulita, il che implica che queste modifiche persistenti sono state stabilmente tramandate attraverso le generazioni, anche in assenza dell’inquinante». E un esperimento di follow-up ha confermato che «Tre generazioni dopo l’esposizione agli inquinanti, gli effetti fenotipici erano ancora rilevabili».
Il principale autore dello studio, Ewan Harney, attualmente borsista Marie-Curie all’ Institut de Biologia Evolutiva (IBE) del Consell Superior d’Investigacions Científiques e dell’Universitat Pompeu Fabra di Barcellona, ha concluso: «Se questi cambiamenti persistenti indotti dall’ambiente all’epigenoma sono in grado di influenzare i tratti dell’organismo come la crescita e lo sviluppo, come sembra essere il caso, i processi epigenetici come la metilazione del DNA possono svolgere un ruolo importante nel rapido adattamento. E’ in corso il lavoro in laboratorio per verificare se questi effetti sono indipendenti dal background genetico e se influenzano la forma fisica».