Un recente studio pubblicato sulla rivista Cell esplora l’evoluzione dei neuroni negli animali, concentrandosi sui placozoi, animali marini di dimensioni millimetriche. I ricercatori del Centro di Regolazione genomica di Barcellona hanno scoperto che le cellule secretorie specializzate trovate nei placozoi potrebbero potenzialmente essere i precursori dei neuroni negli animali più complessi.

I placozoi sono creature semplici che mancano di parti del corpo o organi. Hanno approssimativamente le dimensioni di un granello di sabbia grande e si nutrono di alghe e microbi in mari bassi e caldi. Si stima che questi animali siano apparsi per la prima volta sulla Terra circa 800 milioni di anni fa e sono una delle cinque principali linee di animali.

I ricercatori hanno utilizzato diverse tecniche molecolari e modelli computazionali per mappare i diversi tipi di cellule nei placozoi e comprendere come si sono evolute. Hanno creato “atlanti cellulari” che hanno consentito loro di identificare gruppi o “moduli” di geni associati a tipi di cellule specifici. Confrontando diverse specie, hanno ricostruito come queste cellule si sono evolute nel tempo.

Lo studio ha rivelato che i placozoi hanno nove tipi principali di cellule connesse da tipi di cellule intermedie che fanno la transizione tra di loro. Queste cellule crescono e si dividono per mantenere l’equilibrio necessario affinché l’animale si muova e si nutra. Curiosamente, i ricercatori hanno scoperto un gruppo distinto di cellule peptidergiche nei placozoi che condividono somiglianze con i neuroni. Queste somiglianze non sono state trovate in altri animali dei rami iniziali come le spugne o le meduse dei pettini.

I ricercatori hanno scoperto che le cellule peptidergiche nei placozoi si differenziano in modo simile al processo di neurogenesi negli animali più avanzati. Hanno anche moduli di geni necessari per la struttura presinaptica di un neurone, consentendo loro di inviare messaggi. Tuttavia, mancano dei componenti necessari per il ricevitore di un messaggio neuronale o per la conduzione di segnali elettrici.

Inoltre, lo studio ha dimostrato che i diversi tipi di cellule dei placozoi comunicano tra di loro utilizzando specifiche proteine chiamate GPCR e neurotrasmettitori, simile al modo in cui i neuroni comunicano utilizzando neurotrasmettitori in vari processi fisiologici.

Queste scoperte suggeriscono che l’evoluzione dei neuroni è iniziata circa 800 milioni di anni fa con l’emergere delle cellule secretorie nei placozoi. Nel corso del tempo, queste cellule hanno acquisito nuovi moduli genetici che hanno permesso lo sviluppo di strutture postsinaptiche, assoni, dendriti e canali ionici, portando alla formazione dei neuroni propriamente detti.

Questo studio getta luce sulle prime fasi dell’evoluzione dei neuroni e fornisce informazioni sulle origini dei sistemi nervosi complessi osservati negli animali più avanzati oggi.

Fonti:
– Rivista Cell
– Centro di Regolazione genomica