L’ambiente può influenzare la determinazione del sesso nei mammiferi: osservati maschi con ovaie nei test

Per la prima volta è stato rilevato che l'ambiente può influenzare la determinazione del sesso nei mammiferi. Fino ad oggi si riteneva che questo processo fosse del tutto genetico: semplificando, se nelle cellule dell'embrione formatosi dopo il concepimento è presente il cromosoma Y, allora il feto si svilupperà in un maschio (XY), altrimenti diventerà femmina (XX). In realtà questo meccanismo è decisamente più complesso di così ed esistono le differenze nello sviluppo sessuale (DSD) che possono sfociare in condizioni intermedie e peculiari.

Al di là di questa considerazione, come indicato i ricercatori ritenevano che i fattori ambientali non giocassero alcun ruolo nel poter influenzare il sesso del nascituro nella classe di vertebrati cui appartiene anche la nostra specie (Homo sapiens), a differenza di quanto accade in altri animali. Nei rettili, ad esempio, è noto che la temperatura del nido può determinare se i piccoli nasceranno maschi o femmine; questo fattore si sta trasformando in un enorme problema la tartaruga marina verde (Chelonia mydas), poiché a causa del cambiamento climatico – e del conseguente aumento delle temperature – dalle covate stanno fuoriuscendo quasi tutte femmine. I maschi sarebbero solo l'1 percento del totale e la specie rischia di estinguersi. Un altro esempio è legato all'estinzione dei dinosauri non aviani; secondo alcuni ricercatori i "lucertoloni" sarebbero scomparsi anche a causa dell'inverno da impatto generato dall'asteroide Chicxulub, che per anni ha oscurato il Sole a causa dell'enorme molte di polveri e detriti scagliati in aria. Le temperature rigide avrebbero fatto nascere i dinosauri tutti dello stesso sesso condannandoli così all'estinzione.

Tutto questo non potrebbe accadere con i mammiferi proprio perché i fattori ambientali non sono in grado di influenzare il sesso. Almeno è quello che si credeva sino ad oggi; una serie di pionieristici esperimenti con i topi ha infatti dimostrato che ciò non è del tutto vero. Nello specifico, è stato osservato che la carenza di ferro può far sviluppare le ovaie in roditori maschi. Questa scoperta è molto significativa perché può cambiare le nostre conoscenze sulla determinazione del sesso nei mammiferi e dunque anche nell'essere umano.

A condurre lo studio è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati giapponesi della Scuola di specializzazione in bioscienze di frontiera dell'Università di Osaka, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Istituto per le bioscienze molecolari dell'Università del Queensland di Brisbane (Australia). I ricercatori, coordinati dal professor Makoto Tachibana del Laboratorio di dinamica dell'epigenoma, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver condotto esperimenti ad hoc con topi femmina in gravidanza e gonadi coltivate in vitro, opportunamente modificate.

Nel primo esperimento gli scienziati hanno ridotto i livelli di ferro nei roditori gravidi attraverso un farmaco chiamato deferasirox. Hanno rilevato che la carenza di questo elemento può inattivare in larga parte il gene SRY sul cromosoma Y, responsabile della determinazione del sesso maschile. In parole semplici, assieme ad altri processi, esso guida lo sviluppo dei testicoli e sopprime quello degli organi sessuali femminili, come l'utero e le ovaie. L'inattivazione farmacologica di SRY determinata dalla carenza di ferro ha portato quattro embrioni di topo XY su 72 a sviluppare due ovaie, mentre uno ha sviluppato un ovaio e un testicolo. Nell'esperimento con le gonadi in coltura, in cui i livelli di ferro sono stati alterati artificialmente attraverso la delezione del gene Tfrc (fondamentale per incorporare il ferro), è stato osservato che la mancanza del composto negli embrioni maschili ha determinato un risultato analogo, con 6 embrioni su 39 nati con le ovaie e uno con un ovaio e un testicolo.

Il ferro, spiegano gli autori dello studio, “è essenziale in tutte le cellule eucariotiche per varie reazioni ossidoreduttasi, inclusa la demetilazione del DNA e delle proteine”, aggiungendo che la mancanza di ferro influenza l'enzima KDM3A che a sua volta è coinvolto nell'attivazione di SRY. Come specificato, questa è stata la prima volta in cui è stato osservato che i fattori ambientali sono coinvolti nella determinazione del sesso nei mammiferi, una scoperta che può migliorare profondamente la comprensione dei complessi processi in gioco. I dettagli della ricerca “Maternal iron deficiency causes male-to-female sex reversal in mouse embryos” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature.