Essiccamento e produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) in tardigradi anidrobionti

Anche se l’acqua è essenziale per la vita, organismi di linee evolutive diverse hanno sviluppato la capacità di tollerare un essiccamento estremo entrando in un particolare stato fisiologico reversibile, detto anidrobiosi. Con questo adattamento, rotiferi bdelloidei, nematodi e tardigradi perdono fino al 97% dell’acqua corporea, con sospensione del metabolismo e cambiamenti nell’organizzazione e composizione molecolare delle membrane cellulari. Nei tardigradi essiccati, la sopravvivenza a lungo termine è inversamente proporzionale a temperatura, umidità relativa dell’aria e pressione parziale di ossigeno, fattori abiotici che contribuiscono a danneggiare le molecole biologiche. Una delle principali cause di danno durante l’anidrobiosi sembra essere lo stress ossidativo, dovuto al disequilibrio fra l’eccessiva produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e la limitata attività degli antiossidanti. Tuttavia, la produzione di ROS durante l’essiccamento è ben documentata solo in pochi organismi, soprattutto autotrofi, mentre mancano praticamente dati sugli animali anidrobionti e, soprattutto, sull’effettivo accumulo di ROS durante la permanenza in anidrobiosi per lunghi periodi di tempo. È stata quindi valutata la produzione di ROS nell’eutardigrado anidrobionte Paramacrobiotus richtersi, analizzando animali essiccati sperimentalmente in laboratorio [4 h a 18°C e 80% di umidità relativa dell’aria (RH); 4 h a 18°C e 50% RH; 12 h in gel di silice] e mantenuti essiccati per vari periodi di tempo (da 1 a 30 giorni) o sottoposti a temperature elevate (37°C e 60°C). Come controllo sono stati utilizzati animali mantenuti idratati. La produzione di ROS è stata valutata nei globuli cavitari, cellule libere nella cavità corporea dei tardigradi, dopo trattamento degli animali con il marcatore 2,7 diclorodiidrofluoresceina diacetato (DCFH2-DA) e successiva rilevazione della quantità del prodotto di ossidazione fluorescente 2,7 diclorofluoresceina (DFC), mediante microscopia confocale a scansione laser. I primi dati indicano che in P. richtersi l’entrata in anidrobiosi di per sé non determina la produzione di elevate quantità di ROS, sebbene sia stato dimostrato un incremento dell’attività degli enzimi antiossidanti negli esemplari essiccati rispetto a quelli idratati. La produzione di ROS sembra aumentare quando gli animali essiccati sono mantenuti in anidrobiosi per lunghi periodi di tempo ed esposti ad alti valori di temperatura.