Gli scienziati si sono chiesti se sia possibile studiare la malattia mentale umana nelle piante. Durante il nuovo
“Diversi anni fa ho cominciato a interessarmil’idea che ogni organismo vivente dovrebbe avere una certa omologia, una somiglianza nel suo aspetto o in ciò che fa”, ha affermato Tamas Horvath, autore senior dello studio.
Quando iniziò a studiare il comportamento e i mitocondri...strutture specializzate all'interno delle cellule che producono energia, poi ho continuato a pensare a questa idea. Gli scienziati hanno teorizzato che se avessero cambiato i geni mitocondriali in un animale e avessero visto cosa era cambiato nel suo comportamento, e poi avessero provato la stessa cosa con geni simili nelle piante, alla fine sarebbe successo. È possibile comprendere meglio il comportamento umano studiando le piante. Un nuovo lavoro avvicina gli scienziati alla creazione di una “pianta affetta da schizofrenia”.
“Se un tale modello viene sviluppato, alloraspecie alternative, non solo mammiferi, con cui esplorare aspetti del comportamento umano”, spiega lo scienziato. Ha osservato che l'obiettivo della medicina comparata è vedere come i modelli non umani possono essere utilizzati per studiare la condizione umana.
Per un nuovo studio, Tamas Horvath e il suoi colleghi hanno studiato il gene mitocondriale (Friendly Mitochondria, o FMT), che è stato trovato in una piccola pianta da fiore Arabidopsis thaliana. Si è rivelato essere molto simile all'omologo dei mitocondri a grappolo, o gene CLUH che si trova nei topi.
I mitocondri regolano funzioni importanti comemetabolismo e sono fondamentali per il mantenimento della salute. Sia nelle piante che negli esseri umani, i mitocondri disfunzionali possono influenzare lo sviluppo e portare a malattie, comprese malattie neurodegenerative come il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, la malattia di Huntington e la schizofrenia nelle persone.
Per lo studio, gli scienziati hanno confrontato i tipicipiante, piante senza FMT e piante con FMT iperattiva, per comprendere meglio il ruolo del gene. È stato scoperto che il suo comportamento influenza molte importanti caratteristiche delle piante, tra cui la germinazione dei semi, la lunghezza delle radici, il tempo di fioritura e la crescita delle foglie.
Hanno anche esaminato due importanti comportamenti delle piante.
La prima era una reazione allo stress salino.Quando ce n’è troppa nell’ambiente, le piante tendono a fermare la germinazione, ritardare la fioritura e interrompere la crescita delle radici. L’FMT è risultato fondamentale per questo comportamento di evitamento del sale.
Il secondo tipo di comportamento delle piante è noto comecomportamento iponastico: movimenti basati su ritmi circadiani. "I ritmi circadiani hanno un enorme impatto sulle piante perché la luce è la loro più importante fonte di energia", ha detto Horvath.
Comportamento iponastico per Arabidopsisè come si muovono le foglie durante il giorno e la notte. Durante il giorno sono più pianeggianti e più esposte al sole. Di notte, quando non c'è la luce del sole, le foglie si alzano. Gli scienziati hanno scoperto che anche l'FMT svolge un ruolo importante in questo comportamento regolando il movimento delle foglie.
Per mettere in relazione questo con i mammiferi,I ricercatori hanno valutato il comportamento di diversi topi, confrontando i topi tipici con quelli che avevano ridotto il CLUH, un gene molto simile all'FMT. Usando un test comportamentale in cui i topi venivano posti in un ambiente aperto, hanno osservato che quelli con quantità inferiori di CLUH erano più lenti e camminavano per distanze più brevi rispetto ai loro colleghi.
“I topi hanno avuto la stessa reazione delle piante,con velocità alterata e attività motoria generale", ha detto Horvath. “Questo è rudimentale, ma indica comunque che esistono meccanismi mitocondriali che decifrano funzioni simili nelle piante e negli animali”. Anche se c'è ancora molto lavoro da fare, è un primo passo entusiasmante, ha detto. Piante come l'Arabidopsis e i mammiferi condividono diversi geni e processi cellulari simili, non solo FMT e CLUH.
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