Effetti molecolari in Botryllus
03.03.2026
I tunicati, invertebrati marini molto diffusi, sono i parenti più stretti dei vertebrati e veri “laboratori” per studiare i meccanismi delle demenze, perché condividono molte caratteristiche genetiche e una degenerazione cerebrale simile a quella umana. Tra questi, Botryllus schlosseri è un modello emergente per l’invecchiamento e la neurodegenerazione.
Un team dell’Università di Padova e della Statale di Milano, in un articolo su «Neurobiology of Disease», ha analizzato gli effetti molecolari della stimolazione a corrente continua (DCS), tecnica di neuromodulazione non invasiva sempre più usata in clinica, ma con meccanismi molecolari ancora non del tutto chiariti. Nello studio, colonie di Botryllus sono state sottoposte a stimolazione elettrica (0,5 mA per 30 minuti). I ricercatori hanno misurato frequenza cardiaca e reattività del sifone orale (la “bocca” degli animali) e valutato la risposta molecolare dopo 3, 24 e 48 ore, per capire come la DCS influenzi nel tempo l’attività dei geni.
«Abbiamo osservato che una stimolazione elettrica non invasiva può modulare, nelle ore successive, l’espressione di centinaia di geni in un invertebrato marino – spiega Chiara Anselmi, prima autrice dello studio e ricercatrice al dipartimento di Biologia dell’Università di Padova –. Poiché Botryllus appartiene ai cordati, questo modello ci aiuta a interrogare in modo sperimentale programmi molecolari evolutivamente conservati che collegano neuromodulazione, risposta allo stress cellulare e funzioni neurali, offrendo indizi utili per capire come questi meccanismi si siano mantenuti lungo l’evoluzione e come possano agire nell’uomo».
I risultati mostrano un aumento transitorio della frequenza cardiaca subito dopo la stimolazione, senza effetti duraturi su organismo e comportamento. A livello molecolare, però, l’attività genica cambia nel tempo (191 geni dopo 3 ore, 104 dopo 24 ore, 529 dopo 48 ore), coinvolgendo soprattutto risposta immunitaria e infiammatoria, equilibrio ossidativo e comunicazione tra neuroni; dopo 48 ore emergono segnali legati a sopravvivenza cellulare e mitocondri, le “centrali energetiche” delle cellule.
«Capire quali vie cellulari si attivino dopo la stimolazione è fondamentale per interpretare gli effetti della DCS e migliorare i protocolli applicati all’uomo – aggiunge Tommaso Bocci, primo autore e neurologo della Statale di Milano –. Un modello sperimentale come Botryllus permette di generare ipotesi in tempi brevi e di leggere risposte molecolari con un dettaglio temporale difficilmente ottenibile in altri contesti».
«Botryllus è un sistema sperimentale unico perché combina accessibilità in laboratorio e una straordinaria plasticità biologica, che si basa su processi naturali di rinnovamento e regressione dei tessuti – commenta Lucia Manni, corresponding author e docente al dipartimento di Biologia dell’Ateneo patavino –. Questo permette di osservare come programmi cellulari e molecolari si attivino o si spengano in modo controllabile, offrendo un punto di vista comparativo sui meccanismi che regolano mantenimento e vulnerabilità dei tessuti».
«Dati sperimentali che collegano la neuromodulazione a risposte molecolari misurabili aiutano a costruire un ponte tra ricerca di base e applicazioni cliniche. Questo tipo di evidenza è utile per chiarire i meccanismi d’azione e orientare in modo più mirato gli studi futuri» conclude il neurologo Alberto Priori, corresponding author e docente alla Statale di Milano.
Lo studio propone quindi Botryllus schlosseri come piattaforma preclinica complementare per studiare nel tempo gli effetti della DCS e comprendere come la neuromodulazione possa influenzare programmi biologici conservati e potenzialmente rilevanti per la neuroprotezione.
