Lunga vita a Nemo! Nuovo modello animale nella ricerca sull’invecchiamento?

Il colorato pesce pagliaccio vive più di 20 anni nell’acquario. I ricercatori della Scuola Normale Superiore di Pisa, in collaborazione con il Leibniz Institute on Aging (FLI) di Jena, in Germania, hanno studiato la genetica alla base della longevità del pesce pagliaccio. Sequenziando il genoma e confrontando le sequenze con altre specie, sono stati in grado di dimostrare, che il segreto di questa longevità risiede nei mitocondri e lisosomi del pesce pagliaccio. Perché è semplice da mantenere e allevare pesci pagliaccio, rappresentano un nuovo modello animale interessante per la ricerca sulla longevità. I risultati sono ora pubblicati sulla rivista BMC Evolutionary Biology.

I pesci pagliaccio, famosi per il film Disney “Alla ricerca di Nemo”, sono un pesce di colore arancione-bianco-nero brillante con tre strisce verticali, che si verificano nel Pacifico occidentale e negli oceani indiani. I pesci pagliaccio vivono in relazione simbiotica con l’anemone di mare. Fanno affidamento sull’anemone di mare per ripararsi nel loro habitat naturale, che offrono protezione al pesce con i suoi tentacoli. La protezione del muco del pesce pagliaccio impedisce che venga punto dai tentacoli dell’anemone di mare. Grazie a questa strategia di sopravvivenza, i pesci pagliaccio hanno un tasso di mortalità inferiore rispetto ad altri pesci e possono invecchiare abbastanza. Fino ad ora non si sapeva molto sulla durata della vita di questo interessante abitante del mare.

Durata della vita del pesce pagliaccio

I ricercatori della Scuola Normale Superiore di Pisa, in collaborazione con i colleghi del Leibniz Institute on Aging (FLI) di Jena, in Germania, hanno condotto un’indagine per svelare i segreti dietro la longevità del pesce pagliaccio. “Finora, non si sapeva quanti anni può ottenere il pesce pagliaccio. Pertanto abbiamo esaminato gli acquari pubblici in Europa sull’età del loro pesce pagliaccio vivente più antico”, afferma il Prof. Alessandro Cellerino della Scuola Normale Superiore di Pisa, Italia, e capogruppo associato al FLI di Jena, Germania. I risultati di questo sondaggio hanno mostrato che il più vecchio pesce pagliaccio (Amphiprion ocellaris) aveva più di 20 anni. Nonostante questa vecchiaia, erano ancora in grado di riprodursi regolarmente, suggerendo che non si stavano avvicinando alla fine della loro vita naturale. Ma qual è il segreto dietro questa vecchiaia?

Evoluzione della longevità

La durata della vita dei vertebrati può variare notevolmente, da pochi mesi per il killifish turchese Nothobranchius furzeri, a diversi secoli per lo squalo della Groenlandia. La comprensione dell ‘ “architettura genetica” —il modo in cui le specie differiscono geneticamente—può portare a nuove intuizioni sui meccanismi evolutivi della durata della vita e della longevità. I metodi di sequenziamento all’avanguardia hanno già fornito sequenze genomiche per un gran numero di specie. L’analisi della selezione positiva è particolarmente adatta per identificare l’architettura genetica di caratteristiche specifiche, come la longevità, poiché tutti gli organismi sono perfettamente adattati al loro habitat e questi adattamenti sono sorti nel corso dell’evoluzione. Un metodo frequentemente utilizzato per rilevare la selezione positiva si basa sul confronto della sequenza di geni codificanti proteine in specie affini.

Per studiare la longevità del pesce pagliaccio, i ricercatori hanno condotto una sequenza di analisi del genoma del pesce pagliaccio (A. occelaris, A. percula und A. clarkii) in confronto a Chromis, la castagnola. Le due specie sono molto simili, ma solo i pesci pagliaccio hanno un rapporto simbiotico con l’anemone di mare.

Proteine Modificate – Indicatore di Longevità

confrontando il genoma sequenziato delle due specie, il gruppo di ricerca ha trovato interessanti differenze nelle proteine dei mitocondri (noto come il “concentrato di cellule”) che genera energia per la cellula, e i lisosomi, che degradano macromolecole all’interno della cella. “Queste proteine sono cambiate in modo significativo durante la storia evolutiva del pesce pagliaccio”, spiega il Prof. Cellerino. I risultati sono stati ora pubblicati sulla rivista BMC Evolutionary Biology.

Studi precedenti hanno già dimostrato differenze nella composizione dei mitocondri in organismi modello a breve e lunga durata. Questi cambiamenti indicano che nel corso dell’evoluzione si sviluppano percorsi specifici che portano a una durata di vita eccezionalmente lunga o abbreviata. Secondo i risultati di questo studio, queste differenze sono sorte in corrispondenza dell’evoluzione della longevità nel pesce pagliaccio.

Con una durata massima di circa 120 anni, gli esseri umani sono estremamente longevi, ma la ricerca di base sull’invecchiamento si basa principalmente su modelli animali a vita più breve. Il presente studio mostra che i pesci pagliaccio relativamente piccoli sono un modello animale adatto per la ricerca sulla longevità. Sono tra i pesci marini più facili da tenere in un acquario e possono essere facilmente allevati, quindi possono rappresentare un interessante modello animale per la ricerca sull’invecchiamento e la longevità.