Lo squalo della Groenlandia vive oltre 300 anni con un cuore malato: lo studio sulla sua resilienza

Il Somniosus microcephalus, lo squalo della Groenlandia, è il vertebrato più longevo conosciuto sulla Terra capace di nuotare nelle acque gelide dell'Atlantico settentrionale e del Mar Glaciale Artico per 300 anni. Una caratteristica che affascina i ricercatori in biologia dell'invecchiamento. Come fa un cuore a battere per secoli? Deve essere un cuore sano, privo dei danni che l'età accumula nei tessuti di tutti gli altri vertebrati. In realtà non è così. Uno studio pubblicato sulla rivista Aging Cell guidato dalla Scuola Normale Superiore di Pisa con la partecipazione della Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli e l'Università di Genova ha scoperto che il cuore di questo squalo è pieno di lesioni da invecchiamento (fibrosi, accumuli di rifiuti cellulari, stress ossidativo cronico) che nell'uomo sarebbero letali. Nonostante ciò, funziona perfettamente.

Il vertebrato più longevo del pianeta

Somniosus microcephalus è un animale che cresce molto lentamente (~1 cm/anno) e raggiunge delle dimensioni importanti che possono superare i 5 metri di lunghezza. Il più grande esemplare mai misurato, lungo 502 cm, è stato stimato tramite datazione al radiocarbonio dei nuclei del cristallino avere 392 (± 120 anni).

È anche il pesce con la velocità di nuoto sostenuta più bassa in proporzione alle dimensioni corporee, con una frequenza di battito della coda di circa 9 colpi al minuto e una velocità di crociera di circa 0,3 m/s. Ha un metabolismo bassissimo, utile per vivere in acque a pochi gradi sopra lo zero con un cuore che deve battere per secoli. Il nome rispecchia la distribuzione limitata della specie tra l'oceano Atlantico e il Mar Glaciale Artico.

I danni nel cuore degli squali della Groenlandia

Per capire come un organo possa funzionare così a lungo, il team guidato da Alessandro Cellerino della Scuola Normale Superiore di Pisa ha analizzato campioni di tessuto cardiaco di 10 squali della Groenlandia con età di circa 150 anni confrontandoli con cuori di due specie di riferimento, Etmopterus spinax (lo squalo lanterna che vive in acque profonde) e Nothobranchius furzeri, il killifish turchese africano. L'ipotesi di partenza che lo squalo della Groenlandia ha un cuore che resiste all'invecchiamento e che, a differenza del nostro, non accumula i danni tipici dell'età.

La prima analisi istologica ha rivelato una fibrosi interstiziale e perivascolare estesa in tutto il miocardio ventricolare di tutti e dieci gli esemplari analizzati, maschi e femmine, di S. microcephalus. La fibrosi cardiaca è uno dei marcatori classici dell'invecchiamento nel cuore dei vertebrati, anche negli esseri umani. Questa condizione non era presente in E. spinax, che vive nelle stesse acque profonde ma ha una vita molto più breve escludendo che si tratti una risposta adattativa alla vita nelle profondità. Non era presente nemmeno nel killifish anziano.

In secondo luogo, la lipofuscina, un pigmento autofluorescente considerato uno un altro marcatore dell'invecchiamento cellulare, era presente in quantità massicce nelle cellule del cuore di S. microcephalus. Negli altri due modelli di confronto era quasi assente o comunque localizzata in modo limitato. Inoltre, sono state riscontrate la presenza di mitocondri danneggiati e una deposizione abbondante di 3-nitrotirosina (3-NT), un indicatore di stress ossidativo.

Il fenomeno del cuore resiliente

Tutti gli esemplari di S. microcephalus analizzati, nonostante portassero nel cuore questi tre marcatori classici di invecchiamento avanzato, apparivano sani e integri.

Lo squalo della Groenlandia dunque invecchia accumulando danni, ma ha evoluto l'abilità di tollerarli. È questo il concetto di resilienza: la capacità di un organismo di mantenere le sue funzioni anche in presenza di una patologia.

Capire quali meccanismi molecolari rendono possibile che i cardiomiociti restino vitali pur essendo pieni di mitocondri danneggiati, o come la fibrosi estesa non comprometta la contrattilità, potrebbe riscrivere il modo in cui pensiamo all'invecchiamento cardiaco umano.

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