Longevità e resistenza alle malattie: i segreti nel microbiota della talpa nuda

(Photo credit: Gerd Birkenmeier)

È comunemente conosciuto come talpa nuda (nome scientifico Heterocephalus glaber) e non si può certo dire che sia particolarmente bello. Come si dice, però, la bellezza non è tutto. Questo piccolo roditore, nativo del Corno d’Africa, porta infatti con sé una serie di qualità nascoste che da tempo hanno acceso l’interesse di molti scienziati. Tra tutte, la sua straordinaria capacità di resistenza alle malattie e la sua longevità.

Per provare a capire da dove derivano queste caratteristiche uniche, il gruppo di Ecologia Microbica della Salute del Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell’Università di Bologna, insieme a ricercatori dell’Università di Leipzig (Germania) e con la collaborazione della Bahir Dar University (Etiopia), è andato a cercare risposte studiando, per la prima volta al mondo, la composizione del microbiota intestinale dell’animale, ovvero l'insieme numerosissimo di microorganismi simbionti che ne abitano l’intestino.

I risultati, pubblicati su Scientific Reports, hanno confermato la straordinarietà della talpa nuda rispetto a tutti gli altri animali e hanno individuato alcuni tratti particolarmente interessanti del suo microbiota. Alcuni specifici batteri che lo abitano, ad esempio, sono stati ritrovati in percentuali simili anche nel microbiota intestinale umano di alcuni ultracentenari.

Il roditore più longevo
Nativa delle regioni aride e semi-aride del Corno d’Africa, la talpa nuda è un piccolo roditore (più piccolo di un comune topo), che vive sottoterra in intricati labirinti di tunnel. Al loro interno abitano grandi colonie con una complessa organizzazione sociale, guidate - come succede con le api - da una sola regina fertile.

La talpa nuda può arrivare a vivere fino a trent'anni: un'aspettativa di vita tra otto e dieci volte superiore di quella di topi e ratti. Nel corso della sua lunga vita mostra pochissimi di quei cambiamenti degenerativi del sistema immunitario che sono tipici dell’avanzare dell’età. Inoltre, è un animale straordinariamente resistente: sopravvive all’esposizione a composti tossici, a metalli pesanti, a agenti chemioterapici. E resiste anche al cancro.

"Lo studio del microbiota intestinale della talpa nuda come modello di longevità e mantenimento della salute - spiega Elena Biagi, ricercatrice Unibo del gruppo di Ecologia Microbica della Salute - è di eccezionale interesse poiché rappresenta un'opportunità unica per esplorare il ruolo della simbiosi tra ospite e batteri intestinali nel modulare i processi di invecchiamento fisiologico, favorendo la longevità".

Un microbiota eccezionale
Il gruppo di ricerca ha analizzato il microbiota intestinale di 35 talpe nude della Rift Valley, regione dell’Etiopia orientale, confrontando il sequenziamento del loro DNA batterico con quello di altri animali e anche con quello di individui umani. Il primo risultato emerso è che, considerando la presenza e la numerosità delle specie batteriche, il microbiota della talpa nuda è composto in modo diverso rispetto a quello di tutti gli altri animali. È diverso da quello dell'uomo, ma anche da quello dei topi selvatici e di molti altri mammiferi, sia carnivori che erbivori. Una diversità che, suggeriscono i ricercatori, può derivare sia dalla fisiologia particolare dell'animale sia dalle condizioni di vita estreme a cui è abituato. Del resto, sottolineano, è la prima volta che viene studiato il microbiota di un animale completamente sotterraneo.

Esaminando le diverse famiglie e tipologie di batteri all'interno del microbiota, la loro ricchezza e la loro diversità di generi, sono emerse alcune sorprese. Ad esempio la presenza di diverse specie di batteri (del genere Treponema) che un tempo erano presenti anche nel microbiota delle popolazioni umane occidentali, ma che si pensa siano andati perduti con l'avvento dell’industrializzazione. Gli studiosi chiamano questi particolari batteri "old friends", ovvero "vecchi amici", e si pensa che la loro scomparsa possa essere correlata all'aumento di diverse malattie autoimmuni.

Un'altra sorpresa è poi la presenza di batteri della famiglia Mogibacteriaceae. Questa stessa tipologia di batteri è stata ritrovata in percentuali simili anche nel corso di una precedente ricerca sul microbiota intestinale di alcuni individui umani ultracentenari. Un indizio comune di resistenza e longevità, legato a un meccanismo? ancora da esplorare.

Infine, nel microbiota delle talpe nude è stata trovata una grande quantità e varietà di batteri che sopravvivono grazie a solfati, solfiti o altre molecole di zolfo, alcune delle quali mai osservate in nessun microbiota intestinale studiato finora. Caratteristica che si può spiegare considerando che il sottosuolo della Rift Valley è noto per essere ricco di composti contenenti zolfo.

"Abbiamo ipotizzato - spiega ancora Elena Biagi - che in questi animali sotterranei, il suolo stesso possa fornire composti in grado di sostenere il metabolismo del microbiota intestinale: un fenomeno mai osservato prima. La conferma di questa ipotesi potrebbe portare alla scoperta di un nuovo equilibrio ecologico tra microbiota ed ospite, specifico di animali sotterranei, che potrebbe ulteriormente confermare il ruolo essenziale della controparte microbica intestinale nell’evoluzione dei mammiferi".