I cuori degli esseri umani e degli altri primati differiscono geneticamente

Un recente studio condotto da ricercatori del Centro Max Delbrück in Germania ha rivelato differenze sorprendenti tra il cuore degli esseri umani e quello dei nostri cugini più stretti, i primati non umani. Questa ricerca offre nuove informazioni sull’evoluzione del nostro cuore e potrebbe aprire la strada a nuovi approcci al trattamento delle malattie cardiache.

Gli esseri umani e gli altri primati: impressionante somiglianza genomica, ma differenze cruciali

Sebbene gli esseri umani condividano circa il 98-99% del loro DNA scimpanzénon ti è sfuggito che le differenze tra i nostri corpi sono significative. La chiave di queste variazioni sta nel espressione genicacioè il modo in cui questi geni vengono attivati ​​o disattivati ​​nelle nostre cellule.

Pensa al nostro DNA come a una biblioteca. All’interno, ogni gene è un libro con istruzioni precise per produrre proteine ​​che svolgono un ruolo vitale nella struttura e nella funzione di ogni parte del nostro corpo. Tuttavia, proprio come una persona può scegliere quali libri leggere e quando, le nostre cellule decidono quali geni si attivano o disattivano in momenti diversi.

Questa regolazione dell’espressione genica è cruciale. In effetti, anche una piccola differenza nel modo in cui un gene viene espresso può portare a: cambiamenti fisici significativi. Ad esempio, negli esseri umani, un gene responsabile del colore della pelle può essere molto attivo e produrre una certa quantità di pigmento. Al contrario, negli scimpanzé, questo stesso gene potrebbe essere meno attivo e produrre meno pigmento, determinando un colore della pelle diverso.

Secondo uno studio, il sistema cardiaco è influenzato anche. La ricerca ha già dimostrato che, sebbene i cuori dei primati umani e non umani condividano una struttura simile, esistono notevoli differenze nella dimensione, nella forma e nella funzione di questi cuori. Sappiamo anche che gli esseri umani hanno maggiori probabilità di sviluppare alcune malattie cardiache rispetto ad altri primati. Nell’ambito di queste novità funzionai ricercatori hanno scoperto differenze nell’espressione genica nel cuore degli umani e dei primati non umani capace di spiegare in gran parte queste differenze.

Una metodologia innovativa

Per ottenere questi risultati, il gruppo di ricerca ha utilizzato metodi avanzati di biologia molecolare. Hanno esaminato campioni di tessuto cardiaco di diverse specie, tra cui scimpanzé, macachi, esseri umani, ratti e topi. Grazie a tecnologie all’avanguardia, come Sequenziamento dell’RNA e il Ribo-sequestro (che analizza i ribosomi, le strutture che aiutano a produrre proteine ​​nelle cellule), i ricercatori sono riusciti a studiare le molecole di RNA presenti in questi tessuti cardiaci. Ciò ha permesso loro di vedere come i geni vengono espressi in modo diverso a seconda della specie.

I risultati di questa ricerca hanno rivelato più di 1.000 adattamenti genetici specifico per ogni specie. Tra questi, ci sono 551 geni e 504 microproteine che si trovano solo nel cuore umano. Ad esempio, alcuni di questi geni umani mostrano segni di disregolazione in malattie come la cardiomiopatia dilatativa, indicando che potrebbero svolgere un ruolo importante nello sviluppo di problemi cardiaci.

Evoluzione del cuore: risposte a bisogni unici

Questo studio non rivela solo le differenze; illustra anche come ha il nostro cuore evoluto per soddisfare le nostre esigenze specifiche. Ad esempio, gli esseri umani generalmente hanno una frequenza cardiaca più lenta rispetto ai macachi. Questa differenza è legata alla nostra evoluzione e ai nostri bisogni fisiologici. I macachi hanno bisogno di reagire rapidamente al loro ambiente, il che può far sì che abbiano un battito cardiaco più veloce. Da parte nostra, abbiamo uno stile di vita diverso (camminiamo in posizione eretta e svolgiamo attività che richiedono una frequenza cardiaca meno rapida). Il nostro cuore si è quindi evoluto per lavorare in modo più efficiente con un ritmo più lento. Ciò significa che questo organo può permettersi di battere meno spesso fornendo comunque l’energia necessaria al nostro corpo.

Tuttavia, questi adattamenti possono anche rendere il nostro cuore più vulnerabile a determinate malattie. I ricercatori hanno infatti scoperto che alcuni geni che svolgono un ruolo cruciale nel funzionamento del cuore umano possono essere disregolati, cioè non funzionano come previsto in malattie come la cardiomiopatia dilatativa, che influisce sulla capacità del cuore di pompare il sangue in modo efficiente. Quindi, anche se il nostro cuore si è evoluto per soddisfare i nostri bisogni specifici come specie, queste stesse caratteristiche potrebbero anche aumentare le probabilità che alcune persone sviluppino problemi cardiaci.