Come e perché gli esseri umani (e altri mammiferi) perdono la maggior parte dei loro peli corporei

Per decenni, gli scienziati sono stati perplessi e incuriositi da una domanda molto affascinante, vale a dire: perché gli esseri umani hanno meno peli sul corpo rispetto agli altri primati e alla maggior parte degli altri mammiferi terrestri in generale? I ricercatori genetici hanno pubblicato un solo articolo di giornale eVita che gettano una luce significativa su questa domanda secolare, e in effetti le loro scoperte senza precedenti potrebbero effettivamente risolvere questo avvincente mistero.

Conducendo uno studio genetico completo, un team di scienziati americani ha scoperto che gli esseri umani possiedono tutti i geni necessari per produrre un pelo completo sul corpo. Ma a quanto pare, nel corso di centinaia di migliaia di anni di evoluzione, si sono verificati cambiamenti che hanno impedito a questi particolari geni di essere pienamente espressi. I ricercatori hanno scoperto che l’attività in regioni separate del genoma umano è probabilmente responsabile di questa inibizione, evidenziando la complessità di come il potenziale genetico si realizza – o non si realizza – nelle interazioni del mondo reale con lo sviluppo di organismi biologici.

Questa scoperta rivoluzionaria non è emersa da uno studio esclusivo del DNA umano. Invece, i ricercatori dell’Università di Pittsburgh e dell’Università dello Utah si sono basati su un’analisi comparativa del materiale genetico raccolto da 62 diversi mammiferi, alcuni dei quali crescono grandi quantità di peli corporei e altri no.

La talpa nuda è un altro mammifero glabro. ( Eric Isselée /Adobe Stock)

“Abbiamo adottato l’approccio creativo di utilizzare la diversità biologica per conoscere la nostra genetica”, ha spiegato il genetista umano e coautore dello studio Dr. Nathan Clark, in un comunicato stampa dell’Università dello Utah che introduce il eVita studia. “Ci aiuta a identificare le regioni del nostro genoma che contribuiscono a qualcosa di importante per noi”.

Previene la crescita dei capelli a livello genetico

In totale, gli scienziati coinvolti in questa ricerca hanno studiato 19.149 geni ampiamente diffusi in 62 specie, insieme a materiale genetico trovato in 343.598 regioni non codificanti o regolatorie (aree di genomi animali che non contribuiscono direttamente all’espressione genica, ma comunque la incoraggiano o la sopprimono in in qualche modo). Questo approccio comparativo non è mai stato provato prima, rendendo i risultati che ha prodotto assolutamente unici.

“Per trovare la base genetica del volume ridotto dei capelli, abbiamo utilizzato il nostro metodo basato sui tassi evolutivi, RERconverge, per identificare le sequenze codificanti e non codificanti che si evolvono a velocità significativamente diverse nei cosiddetti mammiferi glabri rispetto ai mammiferi pelosi”, spiegano gli scienziati. spiegato. loro eVita carta.

RERconverge è un metodo per analizzare i dati in grado di rilevare collegamenti tra l’evoluzione di geni o gruppi di geni e l’evoluzione di tratti biologici effettivi che accompagnano tali cambiamenti evolutivi. È un potente strumento matematico che fornisce ai ricercatori genetici informazioni su come vari tratti, come la quantità di peli del corpo e i suoi modelli di crescita, sono collegati alla storia genetica o evolutiva complessiva di una specie.

Per scoprire l’origine delle differenze tra diversi mammiferi, gli scienziati hanno cercato geni negli animali senza pelo che si sono evoluti più velocemente di geni simili nelle specie pelose. Con un enorme database di informazioni genetiche da studiare, questi confronti hanno rivelato l’influenza delle regioni regolatrici che a volte possono arrestare la crescita dei capelli.

Il grosso mammut contro l’elefante, un mammifero simile, senza pelo. (A sinistra; Thomas Quine/ CC DI 2.0 Giusto; Dominio pubblico )

Sebbene gli scienziati abbiano identificato geni specifici collegati alla crescita dei capelli, hanno scoperto che questi geni possono essere influenzati in modo significativo da regioni regolatorie che non codificano direttamente per la creazione dei capelli, ma aiutano a determinare come agiscono e si comportano i geni della crescita dei capelli. Queste regioni possono garantire che i geni che fanno crescere i capelli siano stimolati all’azione o bloccati dall’esprimersi completamente, a seconda delle loro proprietà correlate al DNA.

Molti geni della crescita dei capelli e le regioni regolatorie che li influenzano sono stati identificati attraverso tecniche computazionali RERconverge. Inoltre, gli scienziati hanno anche trovato altri geni o gruppi di geni che sembrano contribuire alla crescita dei capelli, ma in modi che i ricercatori non comprendono.

“Ci sono un buon numero di geni che non conosciamo”, ha detto il genetista dell’Università di Pittsburgh e coautore dello studio, il dott. Amanda Kowalczyk. “Pensiamo che possano avere un ruolo nella crescita e nel mantenimento dei capelli”.

Fa tutto parte di un complesso puzzle evolutivo e genetico, che solo ora sta iniziando a rivelare alcuni dei suoi segreti a lungo nascosti.

Perché l’evoluzione favorisce l’assenza di peli (a volte)

Nel corso della loro analisi, i ricercatori hanno scoperto qualcosa di particolarmente affascinante, e cioè che la storia evolutiva che ha visto gli esseri umani sviluppare regioni non codificanti che inibiscono la crescita dei peli si è ripetuta in altre specie animali.

Gli antenati di delfini e balene, rinoceronti e ratti talpa nudi, insieme ad altri mammiferi glabri, svilupparono gradualmente regioni regolatorie nei loro genomi che disattivavano i geni responsabili della crescita dei capelli Queste altre specie avevano il potenziale per far crescere i peli su tutto il corpo come gli umani, ma a un certo punto durante la loro evoluzione hanno smesso di farlo, proprio come hanno fatto gli umani.

“Man mano che gli animali subiscono pressioni evolutive per perdere i capelli, i geni che codificano i capelli diventano meno importanti”, ha affermato il dott. Clark. “Ecco perché accelerano il tasso di cambiamenti genetici consentiti dalla selezione naturale. Alcuni cambiamenti genetici possono causare la caduta dei capelli. Altri possono essere danni collaterali dopo l’arresto della crescita dei capelli”.

Gli scienziati evoluzionisti teorizzano che meno peli possono aiutare le specie a rimanere fresche nei climi caldi o a muoversi in modo più fluido ed efficiente attraverso l’acqua se vivono in ambienti acquatici. Per i mammiferi terrestri, meno peli rendono anche più efficiente l’assorbimento della vitamina D dalla luce solare (la vitamina D mantiene sani ossa, muscoli e denti) e può anche ridurre la vulnerabilità all’infestazione di parassiti che causano malattie.

Si pensa spesso che il successo dell’accoppiamento nei primi esseri umani possa essere stato influenzato dalla mancanza di peli, quando in realtà una relativa mancanza di capelli era considerata più attraente per i membri del sesso opposto. Se questo fosse vero, avrebbe accelerato l’evoluzione della calvizie nei primi esseri umani.

Naturalmente, avere i capelli può anche avere vantaggi evolutivi, anche per gli esseri umani, il che potrebbe spiegare perché crescano ancora liberamente in alcune parti dell’anatomia umana.

Le ramificazioni mediche dello studio genetico approfondito

Sulla base del successo della metodologia analitica che hanno applicato, il dott. Clark e le sue coorti intendono utilizzare lo stesso approccio per identificare le regioni genetiche che potrebbero essere coinvolte nella prevenzione del cancro, nell’allungamento della vita e nella resistenza o vulnerabilità ad altre gravi condizioni di salute.

“Questo è un modo per identificare i meccanismi genetici globali alla base di diversi tratti”, ha spiegato il dott. Clark.

Per quanto riguarda i meccanismi che determinano la caduta dei capelli, gli scienziati ritengono che le conoscenze accumulate possano avere applicazioni pratiche. Sperano che le loro scoperte possano finalmente essere utilizzate per sviluppare metodi per riattivare i processi di crescita dei capelli nelle persone che soffrono di calvizie o altri disturbi (come l’alopecia) che bloccano la crescita dei capelli.

Immagine in alto: gatto senza peli e mano umana. Fonte: vita /AdobeStock

Di Nathan Falde