Dal comune raffreddore al COVID-19, i virus hanno un impatto enorme sulla nostra vita quotidiana, ma le infezioni verificatesi milioni di anni fa hanno plasmato la nostra evoluzione. Questo perché i geni virali sono stati incorporati nel DNA dell'ospite infetto e poi tramandati di generazione in generazione, sviluppando spesso funzioni diverse nel tempo. Ora, in uno studio pubblicato su Sviluppo , il Dr. Fumitoshi Ishino, Professore di Biologia Molecolare all'Università di Medicina e Odontoiatria di Tokyo, Giappone, e il Dr. Tomoko Kaneko-Ishino, Professore di Biologia Molecolare all'Università Tokai, a Kanagawa, in Giappone, hanno scoperto che due geni di topo, lasciati indietro da un'infezione virale milioni di anni fa, si sono evoluti per aiutare a difendere il cervello da nuove infezioni.

I geni in questione, noti come retrotrasposoni Gag-like 5 e 6 (Rtl5/Rtl6), sono veicolati da quasi tutti i mammiferi e sono simili ai geni presenti nei retrovirus, come l'HIV. I ricercatori erano convinti che i geni stessero facendo qualcosa di importante, poiché, nonostante provenissero da virus, questi geni virali ereditati sono stati conservati nel genoma dei mammiferi per almeno gli ultimi 120 milioni di anni. Per capire cosa stanno facendo questi geni, gli scienziati avevano bisogno di sapere dove sono attivi, quindi hanno cercato le proteine ​​RTL5/6, che vengono prodotte solo quando i geni sono attivati. Hanno scoperto che Rtl5 e Rtl6 sono attivati ​​nel cervello in cellule chiamate microglia, che agiscono come "primi soccorritori" alle infezioni.

Il Dr. Kaneko-Ishino ha detto:"Non ci saremmo mai aspettati che Rtl6 e Rtl5 funzionassero nella microglia quando abbiamo iniziato questo lavoro 15 anni fa, e anche quando sapevamo che Rtl6 era un gene microgliale non ne capivamo il significato. Il nostro 'eureka momento' è arrivato durante una dissezione in cui stavamo rimuovendo con cura il cervello di un topo. Ci siamo resi conto che se invece avessimo danneggiato il cervello, avremmo potuto attivare RTL6."

Il team ha creato false infezioni nel cervello dei topi per testare come la microglia che produce RTL5 o RTL6 risponderebbe a batteri o virus. Hanno scoperto che la microglia contenente la proteina RTL6 ha risposto al mimic simile a un batterio, mentre la microglia con RTL5 ha reagito all'infezione virale simulata. Inoltre, quando i ricercatori hanno rimosso il gene Rtl6, hanno scoperto che i topi non potevano eliminare le false infezioni batteriche, mentre i topi senza Rtl5 non potevano eliminare le imitazioni virali, il che significa che insieme Rtl5 e Rtl6 proteggono il cervello da due delle più tipi comuni di infezione.

Questi risultati forniscono il primo esempio di geni di origine virale che sono stati riproposti per proteggere il cervello dei mammiferi dalle infezioni. L'idea che i virus abbiano avuto un impatto così positivo sulle nostre vite può essere sorprendente, ma esempi come Rtl5 e Rtl6 dimostrano che gli invasori virali possono, a lungo termine, avvantaggiare il loro ospite.

Secondo il dott. Ishino, "i geni acquisiti dal virus sono parti essenziali del nostro genoma, e svolgono vari, ma essenziali, ruoli nello sviluppo umano e dei mammiferi. Pensiamo che sia possibile estendere questa idea ai geni acquisiti specifici per primati e umani da retrovirus per aiutarci a capire l'evoluzione umana". + Esplora ulteriormente

I geni correlati alle sinapsi nella microglia vengono modificati dal condizionamento contestuale della paura