I tardigradi appartengono al phylum Tardigrada, un gruppo di microscopici invertebrati presenti in vari habitat in tutto il mondo, dalle cime delle montagne alle profondità marine. La loro resilienza deriva dalla loro capacità di entrare in uno stato di animazione sospesa chiamato criptobiosi, durante il quale il loro tasso metabolico scende quasi a zero e possono resistere a condizioni estreme per periodi prolungati.
Un fattore chiave nella resistenza dei tardigradi alle radiazioni risiede nei loro meccanismi unici di risposta al danno al DNA. Quando esposti a radiazioni ionizzanti, che possono causare danni e mutazioni dannose al DNA, i tardigradi attivano un’intricata rete di percorsi di riparazione del DNA. Questi percorsi utilizzano proteine specializzate che rilevano e riparano le lesioni del DNA, garantendo la conservazione delle informazioni genetiche fondamentali per la sopravvivenza.
In un recente studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori si sono concentrati su una proteina specifica chiamata Dsup (soppressore del danno), abbondante nei tardigradi. Hanno scoperto che Dsup svolge un ruolo fondamentale nella protezione del DNA dai danni delle radiazioni. Dsup si lega e stabilizza le strutture del DNA, prevenendo la rottura del filamento e altre forme di danno indotte dalle radiazioni. Questa funzione protettiva di Dsup è essenziale per mantenere l'integrità del genoma dei tardigradi durante l'esposizione ad elevati livelli di radiazioni.
Un altro studio, pubblicato sulla rivista PLOS Genetics, ha identificato diversi geni coinvolti nella riparazione del DNA e nella risposta allo stress che sono altamente espressi nei tardigradi rispetto ad altri animali. Questi geni codificano per proteine che partecipano alla riparazione dell’escissione delle basi, un processo che rimuove le basi del DNA danneggiate, e alla ricombinazione omologa, un meccanismo che ripara le rotture del doppio filamento. La sovraregolazione di questi geni contribuisce ulteriormente alla capacità dei tardigradi di riparare efficacemente il danno al DNA indotto dalle radiazioni.
Inoltre, i tardigradi possiedono una notevole capacità di sequestrare i radicali liberi, molecole altamente reattive che possono causare danni ossidativi ai componenti cellulari. Le loro cellule contengono alte concentrazioni di antiossidanti, tra cui superossido dismutasi e catalasi, che neutralizzano efficacemente i radicali liberi, prevenendo danni e disfunzioni cellulari.
L’eccezionale resilienza dei tardigradi alle radiazioni e ad altre condizioni estreme ha suscitato un notevole interesse nel campo dell’astrobiologia, lo studio della vita oltre la Terra. Comprendere i meccanismi alla base delle strategie di sopravvivenza dei tardigradi potrebbe fornire preziose informazioni sul potenziale dell’esistenza della vita in ambienti difficili su altri pianeti o lune all’interno del nostro sistema solare e oltre.
In conclusione, la capacità dei tardigradi di resistere a radiazioni intense deriva da una combinazione della loro capacità di entrare nella criptobiosi, dei loro efficienti meccanismi di riparazione del danno al DNA e dei loro efficaci sistemi di difesa antiossidante. Questi straordinari adattamenti evidenziano l’incredibile diversità e resilienza della vita sulla Terra e aprono nuove strade per la ricerca sui limiti dell’adattamento biologico e della sopravvivenza.
