La ricerca scientifica ha recentemente identificato un possibile meccanismo che determina la cessazione della crescita nelle mosche della frutta, con importanti implicazioni per la comprensione dello sviluppo umano. Lo studio, che si concentra sul ruolo dell’ormone steroideo ecdysone, suggerisce che la crescita si arresta non a causa delle dimensioni del corpo, ma a causa di un interruttore autoregolatorio nella ghiandola che produce l’ormone.
Tutti gli animali iniziano la loro vita come un organismo unicellulare e poi iniziano a crescere. Ovviamente, a un certo punto, devono smettere di ingrandirsi, ma il processo attraverso il quale ciò avviene è poco compreso.
La ricerca sulla crescita nelle mosche della frutta e le sue implicazioni per l’uomo
La nuova ricerca condotta da Alexander Shingleton presso l’Università dell’Illinois a Chicago e dai suoi colleghi identifica un potenziale meccanismo che fa smettere di crescere le mosche della frutta, il che ha implicazioni per la comprensione dello sviluppo umano. La ricerca è stata pubblicata negli Atti della National Academy of Sciences.
Il segnale del corpo umano per smettere di crescere
Negli esseri umani, il segnale del corpo per smettere di crescere si verifica intorno alla pubertà, anche se ci vogliono diversi anni prima che la crescita effettivamente cessi. È importante comprendere meglio questo processo in parte a causa dei recenti cambiamenti nel modo in cui i bambini vivono la pubertà.
“Sappiamo che l’inizio della pubertà sta diventando sempre più precoce. Ma per capire perché qualcosa sta cambiando, è necessario capire come funziona”, ha affermato Shingleton, professore di scienze biologiche.
La teoria della crescita nelle mosche della frutta
Così i ricercatori hanno esaminato le mosche della frutta, che subiscono l’equivalente della pubertà quando si trasformano da larve in adulti. La teoria tra molti biologi è stata che una larva smette di crescere quando raggiunge una certa dimensione del corpo, che la induce a iniziare il processo di diventare un adulto. Altri insetti fanno questo, come la cimice assassina, che utilizza un “recettore di stiramento” nel suo addome per monitorare le sue dimensioni, ha spiegato Shingleton.
L’ipotesi degli scienziati e il modello matematico
Ma Shingleton e i suoi coautori non erano convinti che le mosche della frutta utilizzassero un tale meccanismo. Hanno ipotizzato che avesse a che fare con un ormone steroideo coinvolto nella crescita della mosca della frutta chiamato ecdysone, simile agli estrogeni e al testosterone negli esseri umani.
I ricercatori hanno utilizzato un modello matematico per esplorare la loro idea. Il modello ha mostrato che la dimensione del corpo non è il fattore scatenante che fa smettere di crescere una mosca della frutta. Invece, un interruttore “smetti di crescere” è attivato dalla ghiandola che produce ecdysone. Nella fase larvale, quella ghiandola riceve molte informazioni nutrizionali che la aiutano a decidere come regolare la produzione di ecdysone. Ma una volta che l’ecdysone raggiunge un certo livello, la ghiandola non ha più bisogno di quelle informazioni nutrizionali per prendere decisioni e inizia a regolarsi da sola.
Il passaggio da un meccanismo di controllo esterno a uno interno
I ricercatori ritengono che questo passaggio dal bisogno di informazioni nutrizionali sia ciò che fa smettere di crescere la mosca della frutta. “Non è che la mosca si misura in modo diretto”, ha detto Shingleton.
Vorrebbe vedere studi simili condotti sui mammiferi, che potrebbero gettare più luce sul processo di arresto della crescita negli esseri umani. Ma Shingleton sospetta che l’esperienza della mosca della frutta sia correlata alla nostra, dato che entrambi coinvolgono ormoni steroidei simili e sia le mosche della frutta che gli esseri umani trasmettono informazioni nutrizionali tramite l’insulina.
Gli altri ricercatori coinvolti nel progetto sono lo studente universitario dell’UIC Amirali Monshizadeh, John Tyson del Virginia Tech e Stanislav Shvartsman di Princeton.
