La possibilità di vivere per sempre, attraversando gli anni senza invecchiare, è da sempre stato uno dei desideri più ambiziosi dell’essere umano; appagare la bramosia di conoscenza, sconfiggere la morte o semplicemente vivere accanto ai propri cari allettava già gli antichi Egizi che, con non poca maestria, imbalsamavano i loro defunti nella speranza di donare loro una seconda vita nell’aldilà . Purtroppo, siamo ancora ben lontani dal raggiungere tali obiettivi e l’unica cosa che probabilmente saremo mai in grado di fare è solo allungare la nostra speranza di vita. Sebbene possa sembrare biologicamente impossibile vivere in eterno, una piccola medusa è destinata però a ribaltare questa visione e ad aprire nuovi e inesplorati orizzonti per la ricerca. Parliamo della Turritopsis nutricula, la “medusa immortale”.
Turritopsis nutricula, la “medusa immortale”
Turritopsis nutricula è uno cnidario appartenente alla classe Hydrozoa di 4-5mm di diametro, diffuso principalmente nell’Atlantico occidentale e nei Caraibi. Lo stadio medusoide è a forma di campana e può presentare fino a 80-90 tentacoli negli individui adulti, mentre i giovani esemplari ne hanno solo 8; il celenteron (intestino), ben visibile attraverso l’ombrella trasparente, è color cremisi e a sezione trasversale cruciforme. Lo stadio polipoide forma invece colonie tramite gemmazione e i vari individui, tutti geneticamente identici, si dispongono in rami verticali ancorati a stoloni che decorrono lungo il substrato.
Come quello di tutti gli altri idrozoi, dunque, il ciclo biologico di Turritopsis nutricula è dato dall’alternanza di uno stadio polipoide sessile a riproduzione asessuata e di uno stadio medusoide bentonico (sospeso nella colonna d’acqua) a riproduzione sessuata. Ma se una medusa di idrozoo generalmente muore dopo aver liberato i propri gameti, in T. nutricula si osserva, al contrario, un fatto alquanto bizzarro: l’individuo adulto è infatti in grado di regredire allo stadio sessualmente immaturo di polipo e di creare, a partire da esso, una nuova colonia fisiologicamente attiva. In sostanza, sembra che le meduse di T. nutricula siano letteralmente in grado di riavvolgere il tempo tornando allo stadio giovanile in una sorta di rewind biologico e di (ri)vivere quindi nuovamente la loro vita.
Un’altra specie appartenente allo stesso genere di Turritopsis nutricula, Turritopsis dohrnii, è nota per la capacità di invertire il proprio ciclo biologico in età matura.
Inversione dello sviluppo: cause e meccanismi
Sebbene la capacità di tornare a uno stadio sessualmente immaturo sia stata in realtà osservata in altri cnidari, come Chrysaora hysoscella (Scyphozoa) o Pocillopora damicornis (Anthozoa), la nostra T. nutricula si distingue molto anche da essi. Se infatti la regressione è generalmente possibile solo fintantoché la medusa non ha ancora sviluppato pienamente le gonadi, T. nutricula può invertire il proprio sviluppo anche allo stadio di adulto maturo, rappresentando di fatto un interessante e peculiare caso studio.
Nonostante in natura i casi di regressione osservati siano estremamente rari, in condizioni sperimentali il loro tasso di osservazione sfiora il totale degli individui esaminati. Ciò ha permesso di studiare gli stimoli a monte di tale processo, identificando ad esempio la carenza di nutrienti, le variazioni di temperatura e di salinità dell’acqua, l’esposizione a metalli pesanti e gli insulti meccanici come i principali fattori scatenanti della regressione.
Alla base dell’inversione dello sviluppo sembra esserci un meccanismo di transdifferenziazione cellulare, in cui le cellule dell’individuo, sottoposte a determinati stimoli ambientali, riacquistano una sorta di totipotenza, ossia la capacità (propria delle cellule staminali) di dare origine potenzialmente ad un intero nuovo organismo. In particolare, quando una medusa di T. nutricula si trova in condizioni di prolungato stress, essa inizialmente mostra una diminuita motilità e una ritrazione dei tentacoli, nonché la perdita della naturale trasparenza osservata negli esemplari sani.
Iniziano a questo punto a sopraggiungere una serie di modificazioni morfologiche molto più evidenti, come il riassorbimento dei tentacoli e l’assunzione da parte dell’ombrella di una forma a quadrifoglio (alla base di tali processi sono stati identificati eventi di apoptosi e di degenerazione cellulare). La regressione continua generando uno stadio a ciste in cui l’individuo risulta sferico; una volta ancorata a un substrato, la ciste dà rapidamente origine a un polipo morfologicamente e funzionalmente simile a quelli che si sviluppano a partire da un normale uovo fecondato.
Come può risultare utile l’immortalità biologica di Turritopsis?
Conoscere approfonditamente i meccanismi molecolari e genetici alla base dell’inversione del ciclo biologico di alcune meduse può aprire nuove prospettive nella ricerca sulla riproduzione di organi, sul trattamento del cancro e sulla cura di malattie neurologiche; sfruttando le cellule di T. nutricola e le loro strabilianti capacità , gli scienziati possono infatti utilizzarle come modello per lo studio delle cellule staminali embrionali senza incorrere in problematiche etiche.
Bibliografia
- Carlà , E. C., et alii, 2003, Tissue and Cell 35(3):213-22
- Ma, H., et alii, 2010, Nature and Science 8(2):15-20
- De Bernardi et al., 2016, Zoologia – Sistematica, Idelson-Gnocchi
- Mitchell et al., 2012, Zoologia, Zanichelli
