Perché i polpi si mutilano e “autodistruggono” dopo l’accoppiamento

Credit: Tom Kleindinst, Marine Biological Laboratory

Dopo aver completato il proprio ciclo riproduttivo e aver deposto le uova, le femmine di polpo sono condannate a una morte orribile. Smettono di nutrirsi e iniziano a perdere tentacoli e pelle, anche attraverso azioni di autolesionismo. In questa terribile fase di vulnerabilità, inoltre, i molluschi cefalopodi diventano spesso un facile pasto per i predatori. Anche i maschi, alcuni mesi dopo la riproduzione, finiscono per morire, ma la madre muore sempre prima della schiusa. Non è chiaro perché l'evoluzione dei polpi è sfociata nel programmare l'“autodistruzione” dopo l'accoppiamento; ma ora sappiamo di più sui meccanismi biologici che determinano la drammatica dipartita, nella quale è coinvolta la ghiandola ottica.

A svelare il "segreto" della morte programmata dei polpi dopo la riproduzione è stato un team di ricerca americano guidato da scienziati del Dipartimento di Neurobiologia dell'Università di Chicago, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Chimica, dell'Università di Washington e dell'Università dell'Illinois di Chicago (UIC). Gli scienziati coordinati dal professor Z. Yan Wang, docente di Psicologia e Biologia presso l'ateneo statunitense, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver scoperto i cambiamenti metabolici che si verificano nella ghiandola ottica, un organo piuttosto simile all'ipofisi o ghiandola pituitaria nell'essere umano, responsabile della produzione di nove distinti ormoni. Nel polpo la ghiandola ottica – situata in mezzo agli occhi -, è coinvolta nella maturazione sessuale e nei processi di invecchiamento. Studi precedenti avevano dimostrato che rimuovendola le femmine di polpo vivono mesi in più dopo la deposizione delle uova, un po' come i maschi dopo l'accoppiamento, pertanto era già chiaro che quest'organo potesse giocare un ruolo nel meccanismo di “autodistruzione”.

Analizzandola a fondo, il professor Yan Wang e i colleghi hanno scoperto che nella ghiandola ottica si innesca un significativo cambiamento nei processi metabolici legati al colesterolo, che determinano un aumento negli ormoni steroide prodotti. Poiché anche nell'uomo e negli altri animali le alterazioni del metabolismo del colesterolo determinano gravi conseguenze (finanche letali), si ritiene che sia proprio questo meccanismo a innescare l'“autodistruzione” dei polpi. “Sappiamo che il colesterolo è importante dal punto di vista dietetico e anche all'interno di diversi sistemi di segnalazione nel corpo. È coinvolto in tutto, dalla flessibilità delle membrane cellulari alla produzione di ormoni dello stress, ma è stata una grande sorpresa vederlo svolgere un ruolo anche in questo processo del ciclo di vita”, ha affermato in un comunicato stampa l'autore principale dello studio.

Dall'analisi dell'attività genica e metabolica della ghiandola ottica nelle femmine di polpo a due punti della California (Octopus bimaculoides), gli scienziati hanno scoperto che dopo l'accoppiamento e durante la fase autodistruttiva essa produce concentrazioni maggiori di pregnenolone, progesterone, colestanoidi materni e 7-DHC (7-deidrocolesterolo). Livelli elevati di quest'ultimo sono tossici per l'uomo e sono responsabili di una condizione clinica chiamata sindrome di Smith-Lemli-Opitz (SLOS) che può portare all'autolesionismo; è esattamente ciò che si verifica nei polpi femmina. Simili percorsi metabolici sono stati osservati anche nei roditori. I dettagli della ricerca “Steroid hormones of the octopus self-destruct system” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Current Biology.