Un nuovo studio genetico, pubblicato sulla rivista Neurone, mette in discussione la credenza tradizionale secondo cui l’ossitocina, “l’ormone dell’amore”, svolge un ruolo cruciale nei legami sociali. Lo studio ha scoperto che le arvicole della prateria possono formare legami duraturi con i loro partner e prendersi cura della loro prole senza la segnalazione del recettore dell’ossitocina, nonostante decenni di ricerche suggeriscano il contrario.
Lo studio rileva che le arvicole della prateria senza recettori dell’ossitocina possono legarsi con compagni e giovani.
Il ruolo vitale dell’ossitocina – l'”ormone dell’amore” – per i legami sociali viene messo in discussione. Più di quarant’anni di ricerca farmacologica e comportamentale hanno indicato la segnalazione del recettore dell’ossitocina come un percorso essenziale per lo sviluppo dei comportamenti sociali nelle arvicole della prateria, negli esseri umani e in altri
Le arvicole della prateria sono una delle poche specie di mammiferi monogami. Dopo l’accoppiamento, formano collaborazioni per tutta la vita note come “legami di coppia”. Le arvicole legate alla coppia condividono le responsabilità dei genitori, preferiscono la compagnia del loro partner rispetto a membri sconosciuti del sesso opposto e rifiutano attivamente potenziali nuovi partner. Precedenti studi che utilizzavano farmaci per impedire all’ossitocina di legarsi al suo recettore hanno scoperto che le arvicole non erano in grado di accoppiarsi quando la segnalazione dell’ossitocina era bloccata.
Questa è una fotografia di due arvicole della prateria. Le arvicole della prateria sono un tipo di roditore originario del Nord America. Sono noti per i loro forti legami sociali e i comportamenti di riproduzione cooperativa. Le arvicole della prateria sono spesso utilizzate nella ricerca scientifica, in particolare nello studio della genetica e del comportamento sociale, poiché il loro comportamento è simile a quello di altri mammiferi sociali, compreso l’uomo. Credito: Nastacia Goodwin
I neuroscienziati Devanand Manoli di UCSF e Nirao Shah di Università di Stanford volevo sapere se il legame di coppia fosse realmente controllato dalla segnalazione del recettore dell’ossitocina. Per verificarlo, hanno utilizzato CRISPR per generare arvicole della prateria prive di recettori funzionali per l’ossitocina. Quindi, hanno testato queste arvicole mutanti prive di recettore per l’ossitocina per vedere se potevano formare collaborazioni durature con altre arvicole. Con loro sorpresa, le arvicole mutanti formavano legami di coppia con la stessa facilità delle arvicole normali.
“Siamo rimasti tutti scioccati dal fatto che, indipendentemente da quanti modi diversi abbiamo provato a testarlo, le arvicole hanno dimostrato un attaccamento sociale molto forte con il loro partner sessuale, forte quanto le loro controparti normali”, afferma Manoli.
Successivamente, i ricercatori si sono chiesti se la segnalazione del recettore dell’ossitocina sia altrettanto superflua per le sue altre funzioni: parto, genitorialità (che, nelle arvicole della prateria, è una responsabilità condivisa tra i due genitori) e rilascio di latte durante l’allattamento.
“Abbiamo scoperto che le arvicole mutanti non solo sono in grado di partorire, ma in realtà allattano”, afferma Shah. Sia i maschi che le femmine mutanti si sono impegnati nei soliti comportamenti dei genitori di rannicchiarsi, leccare e governare e sono stati in grado di allevare cuccioli fino all’età dello svezzamento.
Questa è una fotografia di un paio di arvicole della prateria. Hanno caratteristiche genetiche, fisiologiche e comportamentali uniche che li rendono un organismo modello per studiare i meccanismi neurali e molecolari alla base dei comportamenti sociali. Credito: Nastacia Goodwin
Tuttavia, le arvicole mutanti della prateria avevano un rilascio di latte limitato rispetto alle arvicole normali. Di conseguenza, un minor numero di cuccioli è sopravvissuto fino all’età dello svezzamento e quelli che sono sopravvissuti erano più piccoli rispetto ai cuccioli delle normali arvicole della prateria. Il fatto che le arvicole potessero allattare è in contrasto con studi equivalenti su topi con deficit del recettore dell’ossitocina, che non riuscivano completamente ad allattare o allattare, e i cui cuccioli di conseguenza morivano entro un giorno circa dalla nascita. Gli autori ipotizzano che questa differenza di specie potrebbe essere dovuta alla natura consanguinea dei ceppi di topi da laboratorio in contrasto con le arvicole geneticamente eterogenee. “Potrebbe essere che la consanguineità nei topi abbia selezionato una grande dipendenza dalla segnalazione dell’ossitocina, o questo potrebbe rappresentare un ruolo specifico della specie della segnalazione del recettore dell’ossitocina”, afferma Shah.
Alla domanda sul perché i loro risultati differiscono da studi pubblicati in precedenza che utilizzavano farmaci per bloccare la segnalazione del recettore dell’ossitocina, gli autori sottolineano la differenza fondamentale tra studi genetici e farmacologici: la precisione. “Le droghe possono essere sporche”, dice Manoli, “nel senso che possono legarsi a più recettori e non sai quale azione legante sta causando l’effetto. Dal punto di vista della genetica, ora sappiamo che la precisione dell’eliminazione di questo recettore, e successivamente dell’eliminazione dei suoi percorsi di segnalazione, non interferisce con questi comportamenti».
“Per almeno gli ultimi dieci anni le persone hanno sperato nella possibilità dell’ossitocina come potente terapia per aiutare le persone con disturbi cognitivi sociali dovuti a condizioni che vanno dall’autismo alla schizofrenia”, afferma Manoli. “Questa ricerca mostra che probabilmente non esiste una bacchetta magica per qualcosa di così complesso e sfumato come il comportamento sociale”.
Un’altra differenza fondamentale è che, mentre la maggior parte degli studi farmacologici sopprime la segnalazione del recettore dell’ossitocina negli animali adulti, questo studio l’ha disattivata quando le arvicole erano embrioni. “Abbiamo creato una mutazione che inizia prima della nascita”, dice Shah. “Potrebbe essere che ci siano percorsi compensativi o ridondanti che si attivano in questi animali mutanti e mascherano i deficit nell’attaccamento, i comportamenti dei genitori e la delusione del latte”.
Lavorare con le arvicole della prateria rappresentava un ostacolo, ma valeva la pena superarlo. Poiché le arvicole della prateria non sono comunemente utilizzate negli studi genetici come i topi da laboratorio, il team aveva bisogno di sviluppare da zero tutti i loro strumenti e protocolli molecolari. Ora che dispongono di queste condutture e strumenti specifici per le arvicole, gli autori sono entusiasti delle porte che questo apre, sia per loro che per altri ricercatori.
“Siamo molto felici di far parte di una comunità e di avere questa tecnologia che possiamo condividere”, afferma Manoli. “Ora abbiamo questo tesoro che possiamo iniziare a estrarre. Ci sono così tante altre domande a cui le arvicole della prateria potrebbero essere interessanti e utili per rispondere, sia in termini di potenziali implicazioni cliniche per i modelli di ansia o attaccamento, sia per la biologia comparativa di base”.
Riferimento: “Il recettore dell’ossitocina non è richiesto per l’attaccamento sociale nelle arvicole della prateria” di Berendzen, Sharma, Mandujano e Wei et al., 27 gennaio 2023, Neurone.
DOI: 10.1016/j.neuron.2022.12.011
Questo lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health, National Science Foundation, Burroughs Wellcome Fund, Whitehall Foundation, AP Giannini Foundation Fellowship, Larry L. Hillblom Foundation Fellowship e Human Frontiers Science Program
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