Animale guida: pipistrello

Numerosi ricercatori stanno studiando a fondo il particolare sistema immunitario dei pipistrelli, per comprendere come prevenire i possibili focolai epidemici del futuro. E non solo.

Si rifugiano nell’oscurità delle grotte, appollaiati a gruppi di migliaia a testa in giù. Di notte quando volano emettono versi inquietanti… È difficile che un incontro ravvicinato coi pipistrelli sia gradevole per noi umani. Per alcuni ricercatori, invece, questi animali rappresentano una forte inesauribile di spunti di ricerca. Oggi gli studi sui pipistrelli sono di particolare attualità, sia per comprendere l’origine di salti di specie virali che possono dare origine a pandemie come quella da Covid-19, sia per studiare le uniche strategie di sopravvivenza di questi volatili.

Oltre a essere i soli mammiferi in grado di volare, i pipistrelli sono infatti eccezionalmente longevi rispetto ad altri animali della loro taglia, hanno una capacità innata di convivere con molteplici tipi di virus senza patirne le conseguenze e si ammalano raramente di cancro. Proprio per questi motivi comprendere di più i loro superpoteri potrebbe aiutarci a capire meglio come prevenire le possibili epidemie del futuro e a trovare nuove cure.

A prova di virus

A suscitare interesse è soprattutto la capacità dei pipistrelli di sopravvivere a contatto con virus che, negli esseri umani e in altri mammiferi, possono scatenare tra le più letali malattie. Parliamo non solo di diversi tipi di coronavirus, ma anche del virus dell’Ebola, del Nipah, di Marburg e persino della rabbia. Ciò avviene perché i pipistrelli diventano dei serbatoi viventi di questi virus: non si ammalano dopo l’infezione, ma spesso possono trasmetterli sia ad altri pipistrelli sia ad animali di specie differenti.

Alcuni ricercatori hanno osservato, attraverso l’analisi del genoma, che il DNA di alcune specie di pipistrelli contiene moltissimi frammenti di origine virale. Una prima linea di difesa molto resistente nei confronti dei microbi sembra infatti esistere in questi animali: mantengono alti livelli di interferone, anche in assenza di minacce virali. Si tratta di molecole che abbiamo anche noi, sebbene a livelli più bassi e solo quando una minaccia è presente, e che stimolano la risposta del sistema immunitario contro i virus. Grazie all’azione dell’interferone si può attenuare o bloccare del tutto la replicazione di alcuni tipi di virus, prima ancora che l’infezione provochi dei sintomi. Le cellule dei pipistrelli sono inoltre particolarmente efficienti a smaltire porzioni di cellula danneggiate e, quindi, probabilmente anche virus.

Rispetto a quanto succede al nostro sistema immunitario, che spesso reagisce in modo eccessivo e con conseguenze deleterie per il nostro organismo, la risposta infiammatoria dei pipistrelli sembra rimanere sempre molto contenuta in presenza di basse concentrazioni di virus. Alcuni scienziati definiscono questa situazione una sorta di accordo di pace tra i virus e il sistema immunitario di questi animali, che potrebbe essere frutto di fenomeni di adattamento risalenti a milioni di anni fa.

Le scoperte più recenti

Un gruppo internazionale di ricercatori, coordinato da Adolfo García-Sastre e Thomas Zwaka, della Icahn School of Medicine Mount Sinai di New York, ha sviluppato in laboratorio sistemi cellulari per esplorare come le cellule dei pipistrelli interagiscono con i virus. I risultati dello studio sono stati pubblicati a marzo 2023 sulla rivista Cell. Partendo da due specie di pipistrelli, il Rhinolophus ferrumequinum, anche detto ferro di cavallo maggiore, e il Myotis myotis o vespertilio maggiore, i ricercatori hanno generato delle cellule staminali pluripotenti indotte. Più nel dettaglio, sono cellule del sangue o della pelle che sono state riprogrammate, ovvero riportate allo stato embrionale, e quindi possono differenziarsi in qualsiasi tessuto. Dopo mesi di ricerche gli scienziati sono riusciti a ottenere i primi risultati.

A differenza da quanto riscontrato in altri mammiferi, nel genoma delle cellule staminali di entrambe le specie ci sono geni riconducibili a diversi virus. Il DNA sembra così assomigliare a una sorta di passaporto ereditario, che tiene traccia di molti dei virus con cui questi animali sono entrati in contatto nel corso dei millenni. L’ipotesi è che i pipistrelli si siano evoluti elaborando meccanismi per sopportare un grande carico di sequenze virali. Per svolgere ulteriori esperimenti e confermare questa teoria, i ricercatori stanno già provando a creare degli organoidi, mini-organi composti da cellule staminali, ottenute da tessuti di diverse specie di pipistrello.

Dentro la bat-colonia

Nonostante questi risultati preliminari, molti dei meccanismi sul funzionamento del loro sistema immunitario rimangono ancora oggi un mistero. Studiare i pipistrelli e il loro rapporto con i virus è infatti estremamente difficile: gli strumenti a disposizione dei ricercatori sono stati finora piuttosto limitati, e gli studi in vivo sono una conquista recente. Solo negli ultimi anni si sono potute creare le prime colonie destinate alla ricerca, che hanno reso possibile studiare questi animali in modo ravvicinato e in ambienti controllati. Ancora più efficaci sarebbero gli studi sul campo, in natura, dove questi animali sono esposti a ogni genere di contaminazione, ma gli ostacoli per questo sono ancora notevoli.

Accontentandoci degli studi di laboratorio, le colonie sperimentali permettono di far riprodurre gli esemplari di alcune specie, osservare la loro risposta alle infezioni e replicare in modo sistematico gli esperimenti. Ancora oggi, comunque, le colonie sviluppate in laboratorio si contano sulle dita di una mano.

Al di là dei virus

Studiare i pipistrelli può anche portare dei vantaggi per la salute umana. Alcuni ricercatori stanno, per esempio, cercando in questi animali nuovi bersagli farmacologici, presenti anche negli esseri umani, per regolare i processi infiammatori, che sono centrali in molte patologie, tra cui quelle autoimmuni.

In futuro questi animali potrebbero essere utili anche per lo studio del cancro. Se sarà confermata la bassa incidenza di tumori nei pipistrelli, potrebbe essere utile comprendere come funziona l’efficace difesa di questi animali contro i tumori, che forse è dovuta a un’altissima capacità di riparare porzioni danneggiate di DNA. Inoltre, data la longevità di queste creature, gli scienziati intendono indagare sui loro processi di invecchiamento, scovando possibilmente armi per rallentare anche i nostri.