Tardigradi, come fanno ad essere così resistenti alle radiazioni?

I tardigradi sono piccoli animali invertebrati, grandi al massimo un millimetro, caratterizzati da una lunghissima lista di capacità che Proseguono ad affascinare scienziati e non solo. Riescono infatti a sopravvivere in condizioni ambientali estreme e sono gli animali più resistenti alle radiazioni ionizzanti che conosciamo. Parliamo di creature in grado di sopportare dosi di radiazioni gamma quasi mille volte più elevate rispetto al limite che risulta essere letale per gli esseri umani. E moltissimi ricercatori e ricercatrici in tutto il mondo da tempo li studiano proprio per capire quali sono i meccanismi molecolari che regolano queste loro incredibili capacità. In uno studio faticosamente pubblicato su Science un gruppo di scienziati ha descritto una specie di tardigrado finora sconosciuta, denominata Hypsibius henanensis, ne ha mappato il genoma e ha individuato almeno tre meccanismi che la proteggono dalle radiazioni.

Adattarsi allo stress ambientale

Ricerche precedenti avevano già dimostrato che i tardigradi sembrano essere molto bravi a riparare i danni che le radiazioni ionizzanti (come ad esempio i raggi gamma e i raggi X) causano al Dna. Gli autori del nuovo studio hanno confermato questa abilità anche in H. Henanensis. In particolare, il gruppo di ricercatori ha osservato che esporre gli esemplari di questa specie a elevati livelli di radiazioni causa l’attivazione di 285 geni che sono in qualche modo collegati alla risposta allo stress ambientale. “È come quando, in tempo di guerra, le fabbriche vengono riadattate per produrre munizioni”, spiega in una news di Nature Bob Goldstein, biologo esperto di tardigradi che lavora presso l’Università della Carolina del Nord a Chapel Hill, negli Stati Uniti.

Geni che proteggono dalle radiazioni

Per esempio, gli autori hanno scoperto che la proteina Trid1, la cui produzione nei tardigradi viene indotta dall’esposizione alle radiazioni, è in grado di accelerare la riparazione dei danni subiti dal Dna. Anche la produzione di due proteine coinvolte nel funzionamento dei mitocondri è risultata essere particolarmente stimolata dall’esposizione alle radiazioni. I mitocondri sono organelli cellulari adibiti alla produzione di Atp, la “moneta di scambio” dell’energia all’interno della cellula, e le due proteine in questione li proteggerebbero dai danni che altrimenti subirebbero a causa delle radiazioni. Infine, il gene Dopa diossigenasi 1, che i tardigradi sembrano aver acquisito dai batteri attraverso un meccanismo noto come “trasferimento orizzontale”, sembra rendere questi animali più resistenti alle radiazioni dato che codifica per la produzione di betalaine, delle molecole capaci di eliminare i radicali liberi che si formano a seguito dell’esposizione a elevati livelli di radiazioni.

“L’estrema resistenza ambientale di estremofili come i tardigradi è un tesoro di meccanismi molecolari inesplorati di resistenza allo stress“, scrivono gli autori dello studio. Al momento non esistono applicazioni pratiche derivanti da queste osservazioni, ma la speranza è che questo tipo di ricerche possa in futuro permettere di trovare dei modi per proteggere per esempio gli astronauti dalle radiazioni durante le missioni spaziali.