Acari follicolari umani: ectoparassiti che diventano simbionti Riepilogo La maggior parte degli esseri umani trasporta gli acari nei follicoli piliferi della pelle per tutta la vita. Gli acari follicolari sono gli unici metazoi che vivono continuamente sull’uomo. Proponiamo che Demodex folliculorum (Acari) rappresenti uno stadio di transizione da un parassita obbligato dannoso per l’ospite a un simbionte obbligato. Qui descriviamo il profondo impatto di questa transizione sul genoma e sulla fisiologia dell’acaro. Il sequenziamento del genoma ha rivelato che l’associazione ospite permanente di D. folliculorum ha portato a un’ampia riduzione del genoma attraverso una selezione rilassata e una deriva genetica, risultando nel numero più piccolo di geni codificanti proteine ancora identificati. tra i panartropodi. La microscopia confocale ha rivelato che questa perdita di geni coincideva con un’estrema riduzione del numero di cellule. Le singole cellule muscolari non nucleate sono sufficienti per azionare ciascuno dei tre segmenti che compongono ciascuna gamba che cammina. Sebbene si sia ipotizzato che la riduzione del numero di cellule nei parassiti inizi all’inizio dello sviluppo, abbiamo identificato un numero totale di cellule maggiore nello stadio avanzato dello sviluppo (ninfa) rispetto allo stadio adulto terminale, suggerendo che la riduzione inizi nel adulto o ultimo stadio di sviluppo. Questo è il primo passo evolutivo in una specie di artropodi che adotta uno stile di vita riduttivo, parassitario o endosimbiotico. I nuclei somatici mostrano una sottoreplicazione nello stadio diploide. Per la prima volta vengono proposte nuove strutture oculari o fotorecettori, nonché un ritmo giorno/notte unico guidato dalla melatonina dell’ospite umano. La perdita dei geni riparatori del DNA, abbinata alla consanguineità estrema, potrebbe aver messo questa specie di acari su una traiettoria evolutiva senza uscita. |
L’immagine mostra l’ acaro Demodex folliculorum sulla pelle al microscopio Hirox
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La prima analisi completa del DNA degli acari che vivono nei follicoli piliferi di tutti gli esseri umani rivela spiegazioni per le loro strane abitudini di accoppiamento, caratteristiche corporee e futuro evolutivo.
Gli acari microscopici che vivono nei pori umani e si accoppiano sui nostri volti di notte stanno diventando organismi così semplificati a causa dei loro stili di vita insoliti che potrebbero presto diventare tutt’uno con gli esseri umani, ha scoperto una nuova ricerca.
Gli acari vengono trasmessi durante la nascita e sono portati da quasi tutti gli esseri umani, con picchi negli adulti man mano che i pori si dilatano. Sono lunghi circa 0,3 mm, si trovano nei follicoli piliferi del viso e dei capezzoli, comprese le ciglia, e mangiano il sebo che le cellule rilasciano naturalmente nei pori. Si attivano di notte e si muovono tra i follicoli cercando di accoppiarsi.
Il primo studio di sequenziamento del genoma dell’acaro D. folliculorum ha scoperto che la sua esistenza isolata e la conseguente consanguineità stanno causando la perdita di geni e cellule non necessari e il passaggio da parassiti esterni a simbionti interni .
La dott.ssa Alejandra Perotti, professoressa associata di biologia degli invertebrati presso l’Università di Reading, che ha co-diretto la ricerca, ha dichiarato: "Abbiamo scoperto che questi acari hanno una diversa disposizione dei geni delle parti del corpo rispetto ad altre specie simili perché" Si adattano a un ambiente protetto vita all’interno dei pori. Questi cambiamenti nel loro DNA hanno portato ad alcune caratteristiche corporee e comportamenti insoliti."
Lo studio approfondito del DNA del Demodex folliculorum ha rivelato:
- A causa della loro esistenza isolata, senza esposizione a minacce esterne, senza competizione per gli ospiti infestanti e senza incontri con altri acari con geni diversi, la riduzione genetica li ha trasformati in organismi estremamente semplici con zampe minuscole alimentate da soli 3 muscoli unicellulari. Sopravvivono con il repertorio minimo di proteine, il numero più basso mai visto in questa specie e in quelle affini.
- Questa riduzione genetica è anche la ragione del loro comportamento notturno . Gli acari non hanno protezione UV e hanno perso il gene che fa sì che gli animali si sveglino alla luce del giorno. Inoltre non sono riusciti a produrre melatonina, un composto che rende attivi di notte i piccoli invertebrati; Tuttavia, possono alimentare le loro sessioni di accoppiamento per tutta la notte utilizzando la melatonina secreta dalla pelle umana al crepuscolo.
- La loro disposizione genetica unica si traduce anche in insolite abitudini di accoppiamento degli acari. I loro organi riproduttivi si sono precedentemente spostati e i maschi hanno un pene che sporge verso l’alto dalla parte anteriore del corpo, il che significa che devono posizionarsi sotto la femmina durante l’accoppiamento e copulare mentre entrambi sono aggrappati ai capelli umani.
- Uno dei loro geni è stato invertito, conferendo loro una particolare disposizione delle appendici della bocca, più sporgenti per raccogliere il cibo. Questo aiuta la loro sopravvivenza in giovane età.
- Gli acari hanno molte più cellule in giovane età rispetto allo stadio adulto. Ciò contraddice la precedente ipotesi secondo cui gli animali parassiti riducono il numero di cellule nelle prime fasi dello sviluppo. I ricercatori sostengono che questo è il primo passo affinché gli acari diventino simbionti .
- La mancanza di esposizione a potenziali compagni che potrebbero aggiungere nuovi geni alla loro prole potrebbe aver messo gli acari sulla strada verso un vicolo cieco evolutivo e una possibile estinzione . Ciò è già stato osservato in batteri che vivono all’interno delle cellule, ma mai in un animale.
- Alcuni ricercatori avevano ipotizzato che gli acari non abbiano un ano e quindi debbano accumulare tutte le loro feci durante la loro vita prima di rilasciarle quando muoiono, causando infiammazioni alla pelle. Tuttavia, il nuovo studio ha confermato che hanno un ano e quindi sono stati ingiustamente accusati di molte malattie della pelle .
La ricerca è stata condotta dalla Bangor University e dall’Università di Reading, in collaborazione con l’Università di Valencia, l’Università di Vienna e l’Università Nazionale di San Juan. È pubblicato sulla rivista Molecular Biology and Evolution .
Il dottor Henk Braig, co-autore principale della Bangor University e della St John’s National University, ha dichiarato: “Gli acari sono stati accusati di molte cose. "La lunga associazione con gli esseri umani potrebbe suggerire che essi potrebbero anche avere ruoli benefici semplici ma importanti, ad esempio nel mantenere liberi i pori del nostro viso."
