Battito cardiaco: gli animali ibernanti
si servono di un ”regolatore della
frequenza cardiaca„ per risparmiare energia
In questi giorni fervono i preparativi degli animali ibernanti per
l’imminente letargo invernale: mangiare il più possibile prima che
inizi l’inverno con la drastica diminuzione della disponibilità di cibo
e le basse temperature. Durante la stagione fredda molti piccoli
mammiferi, come p.es. marmotte, ricci, pipistrelli, e addirittura alcuni uccelli passano alla modalità di ”risparmio energetico„, comunemente chiamata ”letargo„. Durante il letargo il corpo si nutre
delle riserve di grasso accumulate prima dell’inizio dell’inverno. Il
battito cardiaco e la frequenza respiratoria di tali animali rallentano, mentre la temperatura corporea può avvicinarsi allo zero.
E c’è un fatto strabiliante: ancora oggi i meccanismi, che mantengono la funzione cardiaca con il corpo a temperature così basse,
non sono stati chiariti completamente. Adesso però, in uno studio
condotto in Olanda, in collaborazione con l’Università di Groningen, i ricercatori dell’Istituto di zoologia degli animali selvatici ed
ecologia dell’Università di medicina veterinaria di Vienna (Vetmeduni Vienna), hanno scoperto che alcuni acidi grassi omega-3 e
omega-6 regolano la funzione cardiaca e quindi anche il letargo.
Questi acidi grassi essenziali controllano sia l’abbassamento della temperatura corporea fino a valori bassissimi, sia il mantenimento di una frequenza cardiaca regolare. Questo garantisce la
sopravvivenza degli animali ibernanti.
Gli acidi grassi controllano il letargo
Nello studio presentato, il ricercatore Sylvain Giroud e i suoi colleghi dell’Istituto di zoologia degli animali selvatici ed ecologia e
dell’Università di Groningen hanno potuto dimostrare che alcuni
speciali acidi grassi omega-6, gli acidi linoleici, garantiscono una
funzione cardiaca stabile e una frequenza cardiaca regolare
durante il letargo. Hanno scoperto che nel tessuto cardiaco gli
animali ibernanti hanno un tenore di acidi linoleici superiore a
quello che si misura negli animali che non vanno in letargo. Per
determinare la concentrazione di acidi grassi nel cuore degli animali ibernanti, i ricercatori hanno studiato in laboratorio 40 criceti
dorati della specie Mesocricetus auratus. Hanno così osservato
che nei criceti che si trovavano nella fase di raffreddamento e in
letargo profondo i livelli di acidi linoleici erano più elevati che non
negli esemplari attivi. I ricercatori hanno anche misurato il tenore
di DHA (acido docosaesaenoico), un acido grasso omega-3.
Durante il letargo la sua concentrazione è risultata notevolmente
più bassa. È evidente che entrambe le categorie di acidi grassi
svolgono un ruolo importante nel letargo invernale. Dallo studio
risulta che la concentrazione cardiaca di questi acidi grassi specifici omega-6 e omega-3 viene regolata in modo da essere più o
meno elevata, secondo la stagione. A differenza dell’inverno, nella stagione estiva un tenore elevato di DHA protegge il cuore dai
sovraccarichi.
Pompe calcio nel cuore
Determinati acidi grassi influiscono sull’attività delle cosiddette
pompe calcio nelle cellule responsabili del funzionamento delle
contrazioni muscolari. I ricercatori hanno potuto dimostrare che
nel cuore degli animali in letargo il tenore di acidi linoleici è più
elevato. Questi acidi linoleici attivano una pompa calcio specifica
nel cuore (SERCA) e regolano il battito cardiaco quando la temperatura corporea è bassa. La regolarità del battito cardiaco dipende dal buon funzionamento di tale pompa. Nei mammiferi che non
vanno in letargo, le basse temperature possono compromettere il
funzionamento della pompa, il che causa livelli eccessivi di calcio
nel cuore, con conseguente aritmia, fino all’arresto cardiaco. La
forte concentrazione di acidi linoleici negli animali ibernanti garantisce un trasporto efficiente del calcio e quindi la regolarità del
battito cardiaco.
L’alimentazione influisce sul letargo invernale
Gli importanti acidi grassi omega-3 e omega-6 vengono assunti
tramite il cibo. È vero che il corpo regola la concentrazione di
acidi grassi in ogni tessuto, ma la disponibilità di cibo svolge pure
un ruolo importante per gli animali ibernanti. Per esempio si sa
che in autunno le marmotte allo stato libero cercano attivamente
le piante con un contenuto elevato di acidi grassi omega-6, per
prepararsi al letargo. Malgrado che nello studio pubblicato tutti gli
animali siano stati alimentati con le medesime quantità di diversi
acidi grassi, le concentrazioni di tali sostanze sono risultate differenti nei diversi periodi, in funzione dello stato fisiologico dei
criceti. Giroud spiega: ”Gli acidi grassi influiscono sulle pompe
calcio del cuore e quindi anche sulla temperatura degli animali
durante il letargo invernale. Dato che negli animali nutriti costantemente con il medesimo mangime abbiamo riscontrato fluttuazioni della composizione degli acidi grassi nel cuore, supponiamo
che negli animali allo stato libero, la situazione alimentare dei quali è molto più variabile, vi siano fluttuazioni ancora maggiori. In
determinate situazioni, allo stato libero la disponibilità di acidi
grassi essenziali risulta addirittura limitata.„
L’articolo ”Membrane phospholipid fatty acid composition regulates cardiac SERCA activity in a hibernator, the Syrian
hamster„ (Mesocricetus auratus) (2013), di Sylvain Giroud, Carla Frare, Arjen Strijkstra, Ate Boerema, Walter Arnold e
Thomas Ruf è stato pubblicato nella rivista online ”PLOS ONE„ (1° maggio 2013).
Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna), Veterinärplatz 1, 1210 Vienna, Austria
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