I vermi parassiti “rubano” i geni dei loro ospiti per manipolarne il comportamento

Per completare il proprio ciclo vitale, un’ampia varietà di parassiti deve prendere il controllo del corpo del proprio ospite e manipolarne il comportamento. Secondo un nuovo studio condotto da un team di ricercatori guidato da Tappei Mishina presso il RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR), i parassiti riescono a fare tutto grazie alla capacità di "rubare" i geni dei propri ospiti e usarli a loro vantaggio. La ricerca è stata pubblicata su Current Biology.

Questo fenomeno è noto come "fenotipo esteso", ed è particolarmente evidente in parassiti come il cosiddetto "verme di crine di cavallo". Questi vermi nematomorfi dal corpo filamentoso vivono in ambiente acquatico o nei fluidi corporei delle specie che parassitano e sono protagonisti di una delle scene più raccapriccianti che è possibile osservare in natura. Una volta raggiunto l'ospite, inizia a crescere a dismisura e a manipolarne il comportamento.

Quando raggiungono la maturità, inducono poi l'ospite a gettarsi in acqua, affogandolo, per completare il proprio ciclo vitale e riprodursi. Gli scienziati ritengono che ciò sia possibile grazie alla presenza di molecole che imitano quelle del sistema nervoso centrale degli ospiti. Tuttavia, le modalità attraverso le quali i parassiti hanno sviluppato questo tipo di "mimetismo molecolare" non è ancora noto.

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Il team di ricercatori, per trovare una risposta a questo dilemma, ha analizzato l’espressione genetica dell’intero corpo in un verme di crine di cavallo prima, durante e dopo aver manipolato il suo ospite, ovvero una mantide. Così facendo, i ricercatori hanno scoperto che il materiale genetico del parassita è cambiato durante la manipolazione dell'ospite, al contrario di quello delle mantidi.

«Sorprendentemente, molti dei geni dei vermi di crine di cavallo che potrebbero svolgere un ruolo importante nella manipolazione dei loro ospiti erano molto simili ai geni delle mantidi attraverso il trasferimento genico orizzontale», afferma Mishina. Questo è un processo biologico in cui i geni vengono trasferiti da un organismo a un altro, ma non attraverso la riproduzione e spiegherebbe perché i parassiti sono capaci di produrre proteine in grado di manipolare il sistema nervoso dei loro ospiti.

C'è da dire, però, che oltre 1.400 geni presenti nel verme di crine di cavallo mostrano somiglianze con quelli delle mantidi, mentre sono assenti o notevolmente diversi nelle specie di vermi che non parassitano le mantidi. Gli scienziati ritengono che questi geni siano probabilmente il risultato di diversi eventi di trasferimento genetico orizzontale avvenuti nel corso dell'evoluzione dei vermi da diverse specie di mantidi. In particolare, alcuni di questi geni, associati alla neuromodulazione, all'attrazione per la luce e ai ritmi circadiani, sembrano svolgere un ruolo rilevante nella manipolazione degli ospiti.

Al momento, le cause di questi eventi di trasferimento genetico orizzontale rimangono sconosciute, ma è innegabile che abbiano conferito ai vermi una forma di invincibilità come parassiti. I ricercatori sperano che, attraverso questo modello di studio, possano identificare i meccanismi alla base di questo fenomeno e contribuire all'approfondimento della comprensione dell'adattamento evolutivo.