Nonostante siano molto intelligenti e dotati di superpoteri come cambiare colore e rigenerare gli arti, i polpi subiscono spesso una morte tragica: dopo che la femmina depone una covata di uova, smette di mangiare e deperisce; quando le uova si schiudono, è già morta. Alcune femmine in cattività sembrano persino accelerare questo processo intenzionalmente, mutilandosi e torcendo i tentacoli fino ad aggrovigliarli in modo inestricabile. La fonte di questo bizzarro comportamento materno sembra essere la ghiandola ottica, un organo simile alla ghiandola pituitaria nei mammiferi. Per anni, non è stato chiaro come questa ghiandola abbia innescato la raccapricciante spirale di morte. Ma lo studio “Steroid hormones of the octopus self-destruct system” pubblicato recentemente su Current Biology da un team di ricercatori delle università di Washington – Seattle, Chicago e dell’Illinois – Chicago (UIC) dimostra che «La ghiandola ottica nelle madri dei polpi subisce un massiccio cambiamento nel metabolismo del colesterolo, con conseguenti cambiamenti drammatici negli ormoni steroidei prodotti». Dato che in altri animali, compreso l’uomo, le alterazioni del metabolismo del colesterolo possono avere gravi conseguenze sulla longevità e sul comportamento e il team di ricerca statunitense ritiene che «Questo riveli importanti somiglianze nelle funzioni di questi steroidi in tutto il regno animale, sia nei cefalopodi dal corpo molle che nei vertebrati».
L’autore principale dello studio, Z Yan Wang, assistente professore di psicologia e biologia all’università di Washington, che ha iniziato questo studio quando faceva un dottorato all’università di Chicago, spiega: «Sappiamo che il colesterolo è importante dal punto di vista dietetico e anche all’interno di diversi sistemi di segnalazione nel corpo. E’ coinvolto in tutto, dalla flessibilità delle membrane cellulari alla produzione di ormoni dello stress, ma è stata una grande sorpresa vederlo svolgere un ruolo anche in questo processo del ciclo di vita».
Nel 1977, lo psicologo della Brandeis University Jerome Wodinsky dimostrò che rimuovendo la ghiandola ottica dalle femmine di Octopus hummelincki (Caribbean two-spot octopus) in cova, queste abbandonavano le uova, riprendevano a nutrirsi e vivevano per mesi in più. All’epoca, i biologi che studiano i cefalopodi conclusero conclusero che la ghiandola ottica doveva secernere una sorta di ormone di “autodistruzione”, ma non era chiaro cosa fosse e come funzionasse.
Nel 2018, nello studio “Multiple optic gland signaling pathways implicated in octopus maternal behaviors and death” pubblicato sul Journal of Experimental Biology, Wang e Clifton Ragsdale, un neurobiologo dell’università di Chicago, hanno identificato quali geni vengono attivati e quali disattivati in diversi polpi a due punti della California (Octopus bimaculoides) in diverse fasi del loro declino materno. Quando le femmine di polpo hanno iniziato a digiunare e a declinare, si sono verificati livelli più elevati di attività nei geni che metabolizzano il colesterolo e producono steroidi, si è trattato della prima volta in cui la ghiandola ottica è stata collegata a qualcosa di diverso dalla riproduzione.
Nel nuovo studio, Wang e Ragsdale hanno lavorato con due chimiche dell’UIC: Stephanie Cologna e Melissa Pergande, per analizzare le sostanze chimiche prodotte dalla ghiandola ottica della femmina di polpo in cova, concentrandosi sul colesterolo e sulle molecole correlate, e hanno scoperto che «Tre diversi percorsi biochimici erano coinvolti nell’aumento degli ormoni steroidei dopo la riproduzione. Uno di questi produce pregnenolone e progesterone, due steroidi comunemente associati alla gravidanza. Un altro produce colestanoidi materni, o composti intermedi per la produzione di acidi biliari. Il terzo produce livelli aumentati di 7-deidrocolesterolo, o 7-DHC, un precursore del colesterolo».
Il nuovo studio dimostra che «La ghiandola ottica materna subisce cambiamenti drammatici per produrre più ormoni steroidei durante le fasi di declino. Mentre gli ormoni della gravidanza sono prevedibili, questa è la prima volta che qualcosa come i componenti degli acidi biliari o del colesterolo sono stati collegati alla spirale di morte dei polpi madri».
Wang fa notare che «Alcuni di questi stessi percorsi sono utilizzati per produrre colesterolo anche nei topi e in altri mammiferi. Ci sono due percorsi principali per la creazione del colesterolo che sono noti dagli studi sui roditori e ora, dal nostro studio, ci sono prove che questi percorsi sono probabilmente presenti anche nei polpi. E’ stato davvero emozionante vedere la somiglianza tra animali così diversi».
All’Università di Washington – Seattle ricordano che «Livelli elevati di 7-DHC sono tossici per l’uomo. E‘ il segno distintivo di una malattia genetica chiamata sindrome di Smith-Lemli-Opitz, causata da una mutazione nell’enzima che converte il 7-DHC in colesterolo. I bambini con il disturbo soffrono di gravi conseguenze sullo sviluppo e sul comportamento, tra cui autolesionismo ripetitivo che ricorda i comportamenti di fine vita del polpo. I risultati suggeriscono che l’interruzione del processo di produzione del colesterolo nei polpi abbia gravi conseguenze, proprio come negli altri animali».
Quel che Wang e il suo team hanno scoperto finora è un altro passo avanti nella comprensione della sequenza di autodistruzione del polpo, che segnala più cambiamenti a valle, che alla fine portano allo strano comportamento autolesionista e alla morte di mamma polpo.
Ragsdale aggiunge: «Quello che colpisce è che attraversano questa progressione di cambiamenti in cui sembrano impazzire subito prima di morire. Forse sono due processi, forse tre o quattro. Ora, abbiamo almeno tre percorsi apparentemente indipendenti per gli ormoni steroidei che potrebbero spiegare la molteplicità degli effetti mostrati da questi animali».
Wang ha ottenuto una borsa di studio per condurre ricerche al Marine Biological Laboratory dell’università di Chicago a Woods Hole, nel Massachusetts, dove quest’estate studierà la ghiandola ottica di un’altra specie, il polpo striato minore del Pacifico (Octopus chierchiae), una specie non si autodistrugge dopo essersi riprodotta come i polpi che Wang e Ragsdale hanno studiato finora. Wang spera di trovare indizi su come evitare la spirale della morte del polpo e conclude: «La ghiandola ottica esiste in tutti gli altri cefalopodi dal corpo molle e hanno strategie riproduttive così divergenti. E’ una ghiandola così piccola ed è sottovalutata, e penso che sarà emozionante esplorare come contribuisce a una così grande diversità di traiettorie della life history nei cefalopodi».
Tratto da 
del 01 Giugno 2022
