Animali

Le microalghe che resuscitano il cervello (dei girini)

Girini a cui è stato tolto ossigeno al cervello sono stati "risvegliati" da microalghe fotosintetiche.

Uno degli eventi più catastrofici della storia della Terra è stato l'arrivo dell'ossigeno sulla scena della vita: ha rivoluzionato il modo di produrre energia per gli esseri viventi, ha invaso l'atmosfera e portato all'estinzione la maggior parte delle specie anaerobiche (quelle che non hanno bisogno di ossigeno per vivere) presenti sul pianeta.

L'esperimento. Il merito (o la colpa) di quest'esplosione va dato ai cianobatteri, microrganismi che per procurarsi energia utilizzano la fotosintesi - assorbendo anidride carbonica e rilasciando ossigeno nell'atmosfera. Proprio questa loro capacità è al centro di un nuovo esperimento (i cui risultati sono pubblicati su iScience) nel quale i cianobatteri sono stati usati per "resuscitare" il cervello di alcuni girini ai quali era stato tolto l'ossigeno.

L'esperimento ha del fantascientifico. Il team di ricerca ha usato girini di platanna (Xenopus laevis), una rana endemica dell'Africa meridionale che negli ultimi anni si è diffusa anche nel resto del mondo a causa, come al solito, del fatto che noi umani l'abbiamo trasportata in giro per il mondo. I girini sono stati immersi, si legge nello studio, in un ambiente altamente ipossico, cioè privato quasi completamente di ossigeno, e lì lasciati a macerare: quando il cervello viene privato di ossigeno, l'attività neuronale va scemando fino a spegnersi. A questo punto, i ricercatori hanno inserito artificialmente cianobatteri nel loro cervello, e hanno illuminato i girini, nel tentativo di attivare la fotosintesi dei loro ospiti.

I risultati, ottenuti monitorando il cervello dei girini, dicono che i cianobatteri hanno fatto abbastanza fotosintesi, e rilasciato quindi abbastanza ossigeno da "rianimare" gli animali, e anche da riattivare la loro attività cerebrale - persino dopo che i neuroni avevano smesso di dare segni di vita.

Dopo la morte. Ovviamente l'operazione di re-ossigenazione è avvenuta immediatamente dopo che le macchine avevano segnalato la cosiddetta morte cerebrale dei girini, ma i risultati dimostrano che, almeno nel caso di questi animali, i microrganismi fotosintetici sono in grado di portare al cervello l'ossigeno necessario per sopravvivere, anche quando manca nell'atmosfera circostante.

Si potrebbe fare lo stesso per noi umani, per esempio per aiutare nel recupero post-infarto o addirittura per permetterci di sopravvivere in ambienti a basso contenuto di ossigeno? Non è impossibile, ma è molto difficile. Innanzi tutto, il nostro cervello consuma da solo circa il 20% dell'ossigeno che respiriamo, un valore altissimo se confrontato con gli altri vertebrati, che solitamente usano dal 2 all'8% dell'ossigeno per pensare.

Un'altro problema... Poi c'è il fatto che i girini sono piccoli e trasparenti, e i cianobatteri impiantati nel loro cervello non hanno fatto fatica a venire illuminati e fare fotosintesi. Il cranio di noi umani invece non è trasparente, un ostacolo che gli autori dello studio suggeriscono di superare iniettando i microrganismi nel nostro sistema circolatorio: scorrendo sottopelle, in vene e arterie, potrebbero avere più accesso alla luce solare necessaria per produrre l'ossigeno. Senza contare che non sappiamo quali possano essere le conseguenze di avere troppo ossigeno in circolo. Insomma, se vogliamo davvero migliorarci con l'uso di cianobatteri ci sono ancora molte domande a cui dobbiamo rispondere prima di poterlo fare in sicurezza.

31 ottobre 2021 Gabriele Ferrari
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