Ricercatori USA sono riusciti a indurre uno stato di semi-letargo nei topi indirizzando un fascio di ultrasuoni su una zona precisa del cervello, l’area sopraottica dell’ipotalamo (presente anche negli esseri umani).
Alcuni mammiferi e uccelli hanno un sistema molto efficiente per conservare energia e calore in condizioni ambientali potenzialmente fatali, come il freddo estremo o la mancanza di cibo: è il torpore, durante il quale la temperatura corporea e il tasso metabolico diminuiscono per periodi più o meno lunghi di tempo, in modo da consentire la sopravvivenza (nella forma più estrema, il torpore diventa letargo).
Riprodurre anche negli uomini il torpore degli animali è un risultato inseguito da molti decenni, perché abbassare il metabolismo fino quasi a sospenderlo senza avere ripercussioni, e potendo riattivarlo al momento giusto, potrebbe essere molto utile - per gli esseri umani - sia durante le lunghe missioni spaziali, sia in diverse situazioni cliniche come l’attesa di un organo da trapiantare, o lo svolgimento di interventi particolarmente delicati come quelli a cuore aperto.
Ora l’obiettivo, che appare da fantascienza, potrebbe essere un po’ più vicino, grazie a un’interessante ricerca condotta dai bioingegneri della Washington University di Saint Louis (Stati Uniti), pubblicata sulla rivista scientifica Nature Metabolism. Gli studiosi hanno messo a punto uno strumento non invasivo, da appoggiare sul cranio, in grado di convogliare un fascio di ultrasuoni in una zona specifica del cervello (quella dell’ipotalamo), chiamata area sopraottica, dove risiedono le cellule nervose che – negli animali che vanno in torpore – regolano tutto il processo.
I ricercatori hanno utilizzato gli ultrasuoni sui topi (animali soggetti a momenti di torpore), inducendo un calo della temperatura corporea di 3 gradi in un’ora, e modificando il metabolismo, che è passato da un consumo misto di zuccheri e lipidi a uno quasi esclusivamente lipidico (i grassi sono le molecole complesse da metabolizzare, e richiedono tempo: per tale motivo funzionano da energia di riserva), caratteristica tipica del letargo. Inoltre, gli ultrasuoni hanno abbassato la frequenza cardiaca del 47%: un altro tratto estremamente specifico dello stato di torpore.
La profondità e la durata dello stato semi-letargico aumentano via via che crescono durata e intensità degli ultrasuoni applicati. Nello strumento messo a punto dai ricercatori americani è possibile addirittura programmare la durata e l’intensità dello stato di torpore, così come parametri quali la temperatura: opzioni che, in futuro, se questa tecnica verrà sperimentata (con estrema cautela) anche sugli esseri umani, potrà diventare utilissima nei viaggi spaziali, come dicevamo, o negli interventi chirurgici.
Per quanto riguarda il meccanismo attraverso il quale gli ultrasuoni inducono il torpore, i ricercatori hanno dimostrato che tutto avviene perché sulla superficie delle cellule nervose dell’ipotalamo esistono particolari proteine che si aprono e formano veri a propri canali attraverso cui passano gli ioni capaci di modificare le correnti elettriche della cellula stessa, chiamati TRPM2, sensibili agli ultrasuoni.
La controprova risiede nel fatto che se si eliminano i canali ionici TRPM2, sopprimendo il gene che li “produce”, gli animali non vanno più in letargo, nonostante lo stimolo con ultrasuoni. Ma il sistema messo a punto alla Washington University può provocare problemi al cervello? “L'esame immunoistologico dopo il trattamento con ultrasuoni - scrivono i ricercatori su Nature Metabolism - non ha rilevato alcun danno cerebrale visibile, o infiammazione”.
I bioignegneri hanno provato a usare il loro strumento anche su animali, come i ratti (un tipo di roditori diverso dai topi, come si sa), che non sono soggetti a periodi naturali di torpore, e la sperimentazione ha determinato effetti meno eclatanti. Ma gli ultrasuoni hanno comunque indotto un risultato: e questo, scrivono i ricercatori, è un punto di partenza importante.