Identificato un gene che riduce l'aggressività nei moscerini della frutta

Identificato un gene che riduce l'aggressività nei moscerini della frutta

Il gene, chiamato nervy, prepara il sistema nervoso a rispondere ai segnali socio-ambientali per smettere di combattere

LA JOLLA—I meccanismi cerebrali che causano comportamenti aggressivi sono stati ampiamente studiati. Molto meno compresi sono i processi che segnalano all'organismo quando è il momento di smettere di combattere. Ora, un nuovo studio condotto dagli scienziati del Salk Institute identifica un gene e un gruppo di cellule cerebrali che svolgono un ruolo fondamentale nella soppressione dell'aggressività nei moscerini della frutta.

I risultati, pubblicati in Anticipi Scienza il 7 settembre 2022, hanno implicazioni per disturbi come il morbo di Parkinson, che a volte possono causare cambiamenti comportamentali come aumento dell'aggressività e della combattività.

"Abbiamo scoperto un importante meccanismo nel cervello che normalmente ci impedisce di esprimere alti livelli di aggressività", afferma l'autore senior Kenta Asahina, professore associato presso il Laboratorio di Neurobiologia Molecolare del Salk. "Sebbene le nostre scoperte riguardino i moscerini della frutta, lo stesso meccanismo potrebbe essere in gioco anche negli esseri umani, almeno a livello molecolare, il che potrebbe aiutare a spiegare meglio una serie di malattie psichiatriche".

La de-escalation, ovvero la capacità di decidere quando è il momento di smettere di combattere, è un comportamento vitale per la sopravvivenza perché consente agli animali di adattare la propria aggressività in base ai costi e ai benefici di un incontro con un rivale: a un certo punto, continuare a combattere non vale più la pena. Percepire quando è il momento di de-escalation è complesso perché non esiste un fattore scatenante evidente, come il modo in cui la sazietà spinge un animale a smettere di mangiare.

Per lo studio, gli scienziati hanno confrontato il comportamento dei normali moscerini della frutta (Drosofilia) e moscerini della frutta privi di vari geni di interesse. In particolare, hanno esaminato la frequenza con cui i moscerini maschi si avventavano contro altri maschi, un comportamento aggressivo tipico di questa specie. Hanno scoperto che i moscerini privi di un gene chiamato "nervy" erano significativamente più aggressivi delle loro controparti normali.

Il gene nervy non è in realtà coinvolto nella decisione immediata dell'animale di smettere di combattere. Piuttosto, contribuisce a dare alla mosca la capacità di rispondere a stimoli ambientali (probabilmente le esperienze passate della mosca con altri individui), affermano i ricercatori.

"La funzione del nervo è quella di predisporre il sistema nervoso in modo tale che gli animali siano pronti a smettere di combattere quando arriva il segnale giusto", afferma il primo autore Kenichi Ishii, ex ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Asahina.

Le mosche meno nervose non iniziavano interazioni più aggressive inseguendo altre mosche. Erano semplicemente più propense a scegliere di combattere nel corso di un normale incontro.

I ricercatori hanno poi utilizzato il sequenziamento di singole cellule per osservare come altri geni venivano attivati in modo diverso nelle mosche a cui mancava il gene nervy., rispetto ai moscerini normali. Ciò ha permesso al team di identificare altri geni a valle di nervy coinvolti nello sviluppo del meccanismo di de-escalation.

"Sebbene le mosche siano animali molto diversi dagli esseri umani, alcuni di questi meccanismi potrebbero essere simili in entrambe le specie. Scoprire le basi molecolari dell'aggressività potrebbe portare a una migliore comprensione del suo coinvolgimento in alcuni tipi di disturbi psichiatrici", afferma Asahina, titolare della Cattedra Helen McLoraine Developmental.

Sebbene gli autori abbiano anche identificato un piccolo gruppo di cellule nel cervello (neuroni) che attenuano i conflitti utilizzando il gene nervy, sono necessari ulteriori studi per comprendere il circuito cerebrale che blocca i conflitti. Il passo successivo, i ricercatori sperano di identificare con precisione il gruppo di neuroni responsabili della soppressione del comportamento aggressivo. Vogliono anche capire in quale fase dello sviluppo il gene nervy sia importante per modellare il sistema nervoso.

Altri autori includono Matteo Cortese e Maxim N. Shokhirev di Salk; e Xubo Leng della Washington University di St. Louis.

Tra i principali finanziatori figurano i National Institutes of Health (R35GM119844), il Naito Foundation Grant for Studying Overseas e la JSPS Postdoctoral Fellowship for Research Abroad.

DOI: 10.1126/sciadv.abg3203