La memoria conservata degli invertebrati

Dall’analisi morfologica e molecolare dei corpi fungiformi in numerosi raggruppamenti di invertebrati emerge una comune anatomia di queste strutture cerebrali e una conservazione delle proteine importanti per le funzioni mnemoniche

I corpi fungiformi del cervello sono strutture lobate appaiate, scoperte per la prima volta negli insetti e conosciute per il loro ruolo nel controllo del comportamento a seguito di stimoli olfattivi. La loro importanza va però ben oltre alla funzione rivestita nell’olfatto: dati ottenuti dallo studio di queste strutture nel moscerino della frutta ne indicano il coinvolgimento nei processi di apprendimento e di memorizzazione. Centri simili ai corpi fungiformi sono stati osservati in molti invertebrati, dagli artropodi ai vermi piatti. Non è però chiaro se si tratti di strutture che si sono evolute indipendentemente per poi convergere verso la stessa funzione o se invece derivino da un antenato comune.

 

Proprio per chiarire questo punto Gabriella Wolff e Nicholas Strausfeld, neuroscienziati dell’Università dell’Arizona, hanno intrapreso uno studio comparato delle strutture simili ai corpi fungiformi presenti in vari gruppi di invertebrati. I risultati sono stati pubblicati a in un articolo su Current Biology. Gli studiosi hanno usato sia un approccio morfologico che molecolare. L’analisi della neuroanatomia delle strutture lobate simili a corpi fungiformi nei vari organismi ha confermato un arrangiamento simile delle fibre neuronali che li compongono, con un’organizzazione tipica dei centri deputati all’apprendimento. Dal punto di vista molecolare i due ricercatori hanno poi studiato l’espressione e l’abbondanza in tali centri di tre proteine importanti per la memoria: DC0, Leo e CAMKII. Si tratta di proteine che risultano essere estremamente ben conservate negli animali, dagli insetti fino ai mammiferi, con una notevole somiglianza amminoacidica. Grazie all’utilizzo di anticorpi diretti contro queste proteine è stato possibile rivelarne la localizzazione. In tutti gli animali analizzati l’espressione è risultata coincidere con le strutture simili ai corpi fungiformi.

 

In questo modo si sarebbe quindi dimostrata l’analogia dei corpi fungiformi in invertebrati tanto diversi quanto le api e i lombrichi. Tali risultati portano prove a supporto di una comune origine di queste strutture e di una loro presenza già nell’ultimo antenato comune tra Ecdisozoi, quali gli insetti e i crostacei, e Loftrocozoi, come vermi e planarie.

 

Inoltre, la conservazione di DC0, Leo e CAMKII nei meccanismi di apprendimento anche dei mammiferi, la loro espressione nell’ippocampo dei topi e il loro coinvolgimento in diverse malattie neurologiche quali Il Morbo di Alzheimer e l’autismo, spingono gli autori ad azzardare una possibile somiglianza tra l’ippocampo e i corpi fungiformi. Futuri studi potranno svelare quanto tale ipotesi possa essere considerata realistica.



Riferimenti:
Gabriella H. Wolff, Nicholas J. Strausfeld.. Genealogical Correspondence of Mushroom Bodies across Invertebrate Phyla. Current Biology, 2014


Image credits: “D. melanogaster mushroom body” by Ronald L. Davis – Cell (journal). Licensed under Copyrighted free use via Wikimedia Commons