Letargo e migrazione sono comportamenti innescati da un gene

Le giornate si accorciano sempre più, specie qui al nord, e gli animali (umani compresi) rispondono alla diminuzione delle ore di luce variando metabolismo e comportamento (come preparazione al letargo o alla migrazione). 

Un riccio in letargo (credit: University of Glasgow)

Sebbene sia ben noto il legame tra stimoli ambientali per scandire gli eventi fenologici, lo studio di oggi (pubblicato sulla rivista eLife) è il primo che dimostra il meccanismo genico intrinseco di questi comportamenti stagionali nei mammiferi, che, fino ad ora, era rimasto sfuggente.

Studi precedenti avevano già mostrato le correlazioni tra variazioni ambientali e l'espressione genica; questo studio è però il primo che dimostra che è il gene Dio3 ad essere fondamentale per impostare l'orologio stagionale interno dei mammiferi; gene che deve essere attivo perché si inneschi il letargo invernale.

Il gene è presente in pressoché tutti i vertebrati (mammiferi, pesci, uccelli e rettili) con un grado di conservazione che indica un ruolo importante, per quanto le azioni indotte possano essere diverse nei diversi animali anche appartenenti alla stessa Classe. Semmai un criterio importante nella "forza" della risposta è data dalla latitudine in cui il particolare animale si è adattato; a latitudini corrispondenti a climi temperati (ad es. Europa) il gene è più attivo rispetto a quelli che vivono nella fascia delimitata dai Tropici spiegabile con la minore variabilità inter-stagionale in queste aree delle ore di luce e quindi alla minore (o nulla) necessità di attivare comportamenti preventivi.

I risultati sono stati ottenuti mediante l'analisi del trascrittoma fatta sul criceto Djungarian con campionamento periodico e monitoraggio comportamentali.

All'accorciarsi delle giornate (o più correttamente all'aumentare delle ore di buio) il gene Dio3 diviene sempre più attivo, il che a cascata attiva una sorta di orologio semestrale in cui avviene il letargo. Una volta terminata la fase di attività del gene (periodo che corrisponde alla primavera) i criceti tornano spontaneamente (cioè senza bisogno di altri stimoli) alla vita "estiva".

Capire come e quando i geni sono attivi durante la stagione fornisce una migliore conoscenza del meccanismo alla base della salute annuale e, soprattutto, delle potenziali cause di malattie acute o croniche che in alcuni individui (sensibili al buio invernale) risultano più frequenti.

Fonte

- Hypothalamic deiodinase type-3 establishes the period of circannual interval timing in mammals

Calum Stewart et al. (2025) eLife

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