In che modo i tardigradi sopravvivono alla disidratazione?

Il caldo intenso, il vuoto dello spazio, la siccità… nessun ambiente sembra essere un problema per i tardigradi. Questi cugini artropodi che misurano meno di due millimetri sono chiamati “migranti”: sono adattati a condizioni in cui la maggior parte degli altri organismi non può sopravvivere. Quindi, quando i tardigradi sono sotto stress, come la disidratazione, entrano in uno stato in cui il loro metabolismo si spegne. Quindi sono in grado di sopravvivere per anni. In alcune specie è uno zucchero, il trealosio, che permette loro di resistere. Il trealosio sostituisce le molecole d’acqua e protegge in particolare i tessuti delle membrane. Tuttavia, dentro Ramazzottius varieornatoUna delle proteine ​​più resistenti, e altre, è quella che si mette al lavoro: CAHS. Il team di Takekazu Kunieda dell’Università di Tokyo ha identificato il meccanismo coinvolto.

La storia della CAHS inizia con il cotone. Nel 1981, gli scienziati hanno scoperto proteine, LEA, espresse attorno agli embrioni di semi di cotone. Queste particelle proteggono i semi dall’essiccamento. Questo è ciò che ha spinto Takekazu Kunieda a cercare proteine ​​equivalenti nei tardigradi”, afferma Simon Gallas, dell’Università di Montpellier e del laboratorio CNRS-IBMM. Il biologo giapponese ha quindi identificato CAHS, un gruppo di proteine ​​specifiche per i tardigradi, che sono diverse da qualsiasi altra proteine ​​note e le cui proprietà biochimiche sono simili a quelle delle LEA. In particolare, come le LEA, rimangono solubili in acqua anche a temperature molto elevate, indicando che sono altamente idrofile. Inoltre, quando l’espressione delle proteine ​​CAHS è bloccata, esse sono pigri L’andatura è meno resistente al disseccamento.Quindi il CAHS aveva tutte le caratteristiche per proteggere questi animali dalla disidratazione.Resta da stabilire con quale meccanismo…

Questo è il meccanismo che il team di Takekazu Kunieda ha appena evidenziato: i ricercatori hanno dimostrato che le proteine ​​CAHS cambiano la loro struttura di fronte allo stress. Da una forma piatta, una foglia beta, si trasformano in una forma a chiocciola, un’elica alfa. Quindi queste spirali si uniscono dalla testa alla coda e formano fibre. “Quando il tardigrado viene rimesso in un mezzo inumidito, le fibre scompaiono”, spiega Simon Gallas. Mostrando che è possibile fare un gel con queste proteine, il team di Takekazu Kunieda propone che queste fibre permettano al tardigrado di mantenere intatta la sua struttura cellulare, trattenendo poca acqua. »

Questa scoperta aiuta a capire meglio come funzionano i tardigradi Ramazzottius varieornato Sopravvivere in ambienti difficili. Ma potrebbe avere conseguenze anche in campo medico: «Negli Usa sono già stati depositati brevetti per l’utilizzo del Cahs per preservare le proteine ​​terapeutiche: anticorpi, ormoni, ecc», precisa Simon Gallas. Attualmente, queste proteine ​​terapeutiche richiedono congelatori ultra freddi, a -80 °C, per essere ben conservate. Quindi l’uso delle caratteristiche CAHS farà risparmiare molta energia.

E questa probabilmente non sarà l’ultima volta che i tardigradi forniscono scienza. Esistono oltre 1.400 specie di tardigradi e solo 4 hanno i loro genomi completamente decodificati. Con così tanti geni ancora da sequenziare, aspettati nuove sorprese.