Quali differenze esistono tra il cuore di un insetto e quello di un essere umano? Lo abbiamo chiesto al professor Kared Slama, autore di numerose pubblicazioni sull’argomento, che ha persino inventato le tecniche elettrocardiografiche per la registrazione del cuore dell’insetto. L’argomento è particolarmente importante, perché, negli ultimi anni, la somiglianza tra i due cuori (umano e insetto) ha determinato l’uso di insetti per testare farmaci cardioattivi e cardioinibitori
D: Professor Slama, lei ha pubblicato alcuni articoli in cui si afferma che il sistema cardiovascolare degli insetti potrebbe essere utilizzato per testare farmaci cardioattivi e cardioinibitori, in virtù di alcune somiglianze tra il sistema cardiovascolare degli insetti e quello umano. Puoi spiegarci quali sono le somiglianze?
R: La somiglianza è sorprendente, il cuore dell’insetto è un tubo segmentato, il miocardio si contrae passo-passo, un segmento alla volta, di solito dalla coda alla testa, ma molto spesso anche in direzione inversa. Anche la frequenza è abbastanza simile al battito cardiaco umano, con una media di circa 100 impulsi al minuto. Tuttavia, ci sono limiti inferiori da 10 battiti al minuto e si può arrivare fino a 350 battiti al minuto a temperatura ambiente. Sia nell’uomo che negli insetti, la funzione del cuore è autonoma, puramente miogena, involontaria e i pacemaker sono i ben noti nodi atrioventricolari o senoatriali; in particolare, negli insetti è il nodo del pacemaker posteriore. In entrambi i casi la formazione primordiale del cuore è orchestrata da una serie simile di geni omologhi per l’insetto e il genoma umano.
I farmaci cardioattivi aumentano allo stesso modo la frequenza del battito cardiaco e i farmaci inibitori diminuiscono la frequenza come nel cuore umano.
D: Da quando la scienza è consapevole di queste somiglianze? Quali studi hanno permesso e potrebbero consentire di sfruttare queste caratteristiche?
A: Il metodo di test dei preparati cardioattivi sugli insetti è molto pratico, i farmaci possono essere iniettati nel corpo durante le misurazioni. Diversi anni fa ho fatto un brevetto in Repubblica Ceca sull’uso di insetti per i test, ma non era ancora interessante utilizzarlo. Ho anche studiato l’effetto della temperatura, anche questo simile all’effetto sugli umani, gli insetti hanno una temperatura variabile, essendo creature a sangue freddo, e il battito cardiaco rallenta al diminuire della temperatura, fermandosi del tutto a -5 ° C.
D: Come si è evoluto il sistema cardiovascolare degli insetti, anche in relazione a quello umano?
A: In evoluzione, anche il cuore dei vertebrati era originariamente tubolare (Peripatus); oggi il cuore umano funziona come se fosse composto da 4 segmenti successivi, mentre i segmenti miocardici degli insetti sono generalmente 10 o 12.