Immagine: in questa illustrazione, un verme di C. elegans (in basso a destra) esposto a sostanze chimiche sulfolipidi da uno dei suoi predatori naturali, un verme chiamato P. Pacificus , inverte rapidamente direzione in una risposta analoga alla paura umana. Credito: Amy Pribadi.
Chiedi a una dozzina di persone sulle loro più grandi paure e probabilmente otterrai una dozzina di risposte diverse. Questo, insieme alla complessità del cervello umano, rende la paura – e il suo cugino stretto, l’ansia – difficili da studiare. Per questo motivo, i farmaci anti-ansia hanno risultati misti, anche se sono ampiamente prescritti. In effetti, uno su sei americani assume un farmaco psichiatrico.
Una squadra di ricercatori del Salk Institute ha scoperto nuovi indizi sui meccanismi della paura e dell’ansia attraverso una creatura improbabile: il minuscolo verme nematode. Analizzando le risposte dei vermi esposti alle sostanze chimiche secrete dal suo predatore naturale e studiando i percorsi molecolari sottostanti, il team ha scoperto una rudimentale risposta simile alla paura che ha paralleli con l’ansia umana. Tali intuizioni potrebbero alla fine aiutare a perfezionare le prescrizioni degli attuali farmaci anti-ansia e consentire lo sviluppo di nuovi farmaci per il trattamento di patologie quali PTSD e disturbo da panico.
“Negli ultimi 30 o 40 anni, gli scienziati hanno usato animali più semplici per capire come la paura potrebbe funzionare negli esseri umani”, dice Sreekanth Chalasani, Professore associato nel Laboratorio di Neurobiologia molecolare del Salk e autore senior del’articolo pubblicato su Nature Communications il 19 marzo , 2018. “L’idea è stata che se si riuscisse a capire quali segnali sottostanti nel cervello sono legati alla paura e all’ansia, si potrebbero sviluppare farmaci migliori per bloccarli”.
Il team del Salk ha iniziato lo studio con una creatura semplice, il verme microscopico chiamato Caenorhabditis elegans o C. elegans, che contiene solo 302 neuroni ed ha un predatore naturale, un altro verme chiamato Pristionchus pacificus che morde e uccide il C. elegans. I ricercatori hanno scoperto che esponendo c. Elegans alle sostanze chimiche che sono escrete da P. pacificus, si potrebbe suscitare una reazione simile alla paura. Quando incontra queste sostanze chimiche escrete dai predatori, C. elegans inverte rapidamente la direzione e striscia via.
I ricercatori hanno scoperto che questa sostanza chimica che induce paura, una nuova classe di molecole chiamate solfolipidi, potrebbe attivare quattro circuiti cerebrali che hanno portato a questo comportamento. Inoltre, C. elegans ha continuato a cambiare il suo comportamento anche dopo che la sostanza chimica della paura è stata rimossa. Questo è analogo al comportamento nei topi, che esprimono paura quando esposti al profumo di urina di gatto, anche se un gatto non è da nessuna parte nelle vicinanze.
“Per anni abbiamo pensato che solo cervelli avanzati come quelli dei mammiferi avrebbero avuto questa reazione complessa”, dice Chalasani. “Ma il nostro studio sta dimostrando che un semplice animale esprime qualcosa di molto simile alla paura”.
Nell’esperimento, la co-autrice e laureanda della UC San Diego, Amy Pribadi ha immerso C. elegans in una soluzione contenente il solfolipide per 30 minuti. I vermi non sono riusciti a deporre le uova, nemmeno un’ora dopo che erano stati rimossi dalla soluzione, un indicatore di stress acuto e una risposta a lungo termine simile all’ansia. Ulteriori ricerche hanno dimostrato che le vie di segnale attivate durante la risposta dei vermi sono simili ai percorsi attivati quando gli animali più complessi sperimentano la paura.
Quando i vermi sono stati immersi in una soluzione contenente Zoloft (un farmaco anti-ansia umano), tuttavia, queste risposte di paura e ansia non venivano osservate. Questo ha suggerito che almeno alcune delle vie su cui il farmaco agisce per eliminare l’ansia nei mammiferi sono state preservate dall’evoluzione.
“Ci auguriamo che i risultati di questo studio contribuiscano a fornire un quadro più ampio di alcune di queste attività di segnale”, afferma Chalasani. “I nostri risultati suggeriscono che la paura e l’ansia sono antiche e si sono evolute molto prima di quanto pensassimo inizialmente: i percorsi, i nervi, i circuiti e i geni che ora potremo studiare nel verme dovrebbero informarci su questo processo negli esseri umani”.
“Inoltre”, dice la ricercatrice, ” capire quali sostanze chimiche possono respingere i nematodi potrebbe avere implicazioni per lo sviluppo di nuovi tipi di pesticidi, potenzialmente anche non tossici. C. elegans non è un agente patogeno, ma molti altri tipi di nematodi possono causare gravi danni alle colture”, spiega. “La ricerca sulla biologia può andare in molte direzioni diverse e non sai mai cosa scoprirai”.
Fonte: Nature
