Ecco come gli esseri umani hanno perso la pelliccia

 

Un’analisi genetica su 62 animali ha permesso di conoscere quali geni si sono modificati o persi nei mammiferi con pochi peli sul corpo.

 

Gli animali ne sono coperti, ma gli umani no. Perché abbiamo significativamente meno peli sul corpo rispetto alla maggior parte degli altri mammiferi è rimasto a lungo un mistero.

Ma un confronto, unico nel suo genere, dei codici genetici di 62 animali sta iniziando a raccontare la storia di come le persone – e altri mammiferi – hanno perso la pelliccia.

Gli esseri umani sembrano avere i geni per un mantello completo di peli sul corpo, ma l’evoluzione li ha disabilitati, riportano scienziati dell’Università dello Utah Health e dell’Università di Pittsburgh  sulla rivista eLife.

I risultati indicano una serie di geni e regioni regolatrici del genoma che sembrano essere essenziali per la produzione di peli.

La ricerca risponde a domande fondamentali sui meccanismi che modellano questa caratteristica umana. Gli scienziati sospettano che potrebbe alla fine portare a nuovi modi per recuperare i capelli dopo la calvizie e la chemioterapia, o in persone con disturbi che causano la caduta dei capelli.

Lo studio prosegue dimostrando che la natura ha implementato la stessa strategia almeno nove volte nei mammiferi che siedono su diversi rami dell’albero evolutivo.

Gli antenati di rinoceronti, talpe nude, delfini e altri mammiferi glabri calpestarono, affondarono e nuotarono lungo lo stesso percorso per disattivare un insieme comune di geni al fine di perdere pelo e pelliccia.

“Abbiamo adottato l’approccio creativo di utilizzare la diversità biologica per conoscere la nostra genetica”, afferma Nathan Clark,  genetista umano presso U of U Health che ha svolto gran parte della ricerca mentre era all’Università di Pittsburgh con Amanda Kowalczyk, e Maria Chikina.

Che si parli dei peli ruvidi di una scimmia o della morbida pelliccia di un gatto, la pelosità sembra diversa in tutto il regno animale. Lo stesso vale per la mancanza di peli.

Gli esseri umani hanno un caratteristico ciuffo di capelli sulle teste, ma poiché i nostri peli del corpo sono meno appariscenti, rientriamo nella categoria “glabri”.

Si uniscono a noi altri mammiferi con accenni di pelo come gli elefanti, con la loro copertura rada, maiali e trichechi baffuti.

Ci sono vantaggi in questo: senza peli densi, gli elefanti si raffreddano più facilmente nei climi caldi e i trichechi scivolano senza sforzo nell’acqua.

Nonostante le varie ragioni, l’analisi di Kowalczyk ha scoperto che questi e gli altri mammiferi glabri hanno accumulato mutazioni in molti degli stessi geni. Questi includono geni che codificano per la cheratina e elementi aggiuntivi che costruiscono il fusto del pelo e ne facilitano la crescita.

Le regioni regolatorie del genoma sembrano essere ugualmente importanti: non codificano per le strutture che producono peli, ma piuttosto influenzano il processo indirettamente. Guidano quando e dove si accendono determinati geni e quanto viene prodotto.

Inoltre, sono stati scoperti geni per i quali non era ancora stato definito un ruolo nella germinazione dei peli. In combinazione con ulteriori prove, come i segni di essere attivi nella pelle, questi risultati evidenziano una nuova serie di geni che potrebbero essere coinvolti nella crescita dei capelli.

“Ci sono un buon numero di geni di cui non sappiamo molto”, dice Kowalczyk. “Pensiamo che potrebbero avere un ruolo nella crescita e nel mantenimento dei peli”.

Per districare il mistero della perdita di pelo dei mammiferi, Clark, Kowalczyk e Chikina hanno cercato geni in animali senza pelo che si sono evoluti a ritmi più veloci rispetto alle loro controparti negli animali pelosi.

“Poiché gli animali sono sotto pressione evolutiva, i geni che codificano i peli diventano meno importanti”, dice Clark. “Ecco perché accelerano il tasso di cambiamenti genetici consentiti dalla selezione naturale. Alcuni cambiamenti genetici potrebbero essere responsabili della perdita di pelliccia”.

Per eseguire la ricerca, hanno sviluppato metodi computazionali in grado di confrontare centinaia di regioni del genoma contemporaneamente.

Hanno esaminato 19.149 geni e 343.598 regioni regolatorie che sono stati conservati tra le dozzine di specie di mammiferi analizzate.

Nel processo, hanno scartato le regioni genetiche responsabili dell’evoluzione di altri tratti specifici della specie, come l’adattamento alla vita acquatica.

Clark e colleghi stanno ora utilizzando lo stesso approccio per definire le regioni genetiche coinvolte nella prevenzione del cancro, nell’estensione della durata della vita e nella comprensione di altre condizioni di salute.