Sono tre statunitensi i premiati col Nobel per la medicina e la fisiologia del 2017. Si tratta di Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young, premiati “per le loro scoperte dei meccanismi che controllano i ritmi circadiani”, l’orologio interno degli esseri viventi.
Sono una coppia di strutture del nostro ipotalamo, i nuclei soprachiasmatici, a funzionare da orologio biologico. Queste strutture ricevono informazioni visive dagli occhi sui cicli luce/buio determinati dal moto di rotazione terrestre intorno al proprio asse e mantengono i nostri ritmi circadiani, cioè gli schemi ripetuti nell’arco delle ventiquattr’ore, come il ciclo sonno/veglia. Gli studi dei tre americani sono stati premiati perché hanno permesso di capire come la vita si è adattata al ciclo notte/dì, in particolare come lo hanno fatto uomini e animali.
Già nel 1700, alcuni studiosi, in particolare il francese Jean Jacques d’Ortous, notarono che una pianta con risposte agli stimoli molto evidenti, la Mimosa pudica, manteneva il suo ciclo di apertura (al mattino) e chiusura delle foglie (di sera) anche se veniva tenuta al buio per più giorni. Studi sui ritmi circadiani (“circa diem”, intorno al giorno) continuarono nei secoli successivi, anche sugli animali.
I tre premiati di oggi, negli anni ’80 del 1900, studiando la solita sorprendente Drosophila melanogaster, il moscerino della frutta, riuscirono ad identificare il gene period che codifica la proteina PER. Una proteina che si scoprì si accumula durante la notte e poi si degrada lentamente ma inesorabilmente durante il giorno. Quindi nell’arco della giornata i livelli, la concentrazione di questa proteina nel corpo, nel citoplasma delle cellule, varia. Nel decennio successivo furono scoperti altri geni che codificano altre proteine in grado di influenzare l’accumulo e la degradazione periodica della PER nell’arco delle ventiquattro ore, secondo il ciclo sonno/veglia.
Il rispetto dei ritmi circadiani, una buona dose di sonno alternata a periodi di veglia, permette una vita “regolare” con una buona capacità di affrontare i lavori e le difficoltà della giornata, mantenendo efficienti anche le difese immunitarie. L’orologio biologico probabilmente controlla gran parte dei nostri geni, perciò anche molti altri aspetti della nostra vita, dal metabolismo al comportamento e ai livelli ormonali.
Dagli studi di William Castle e quelli di Thomas Hunt Morgan di oltre un secolo fa, l’insignificante (per molti) moscerino della frutta ha contribuito a scoperte fondamentali di biologia, genetica e medicina, premiate con il Nobel attribuito a qualche decina di studiosi. Non male per un moscerino di 2 millimetri o poco più.
Video: Orologio biologico – Il Sole e l’orologio interno. Conferenza di Paolo Sassone sui cicli circadiani.
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