Tutta la vita condivide un obiettivo comune: sopravvivere e riprodursi. Ma quando si tratta di genitorialità, le priorità non si traducono sempre tra i sessi. Dopo aver depositato i loro contributi genetici, la maggior parte dei papà di mammiferi uscirà dallo stadio lasciato per impregnare altre femmine. Le mamme, d'altra parte, tendono a sopportare il peso del lavoro quando si tratta di sopportare e dare alla luce giovani.
Quindi quanto sarà devota una mamma? Si scopre che anche dopo che papà si è diviso, ha voce in capitolo.
Oggi, gli scienziati riferiscono che un padre potrebbe avere la capacità di dettare l'attenzione di una madre sulla propria prole, prima ancora che nasca. I geni paterni che un feto trasporta possono avere un impatto sul cervello materno durante la gravidanza, iniziandola a dedicare più o meno del suo tempo alla cura dei suoi figli.
Un bambino che procura il maggior numero possibile di nutrienti dalla mamma può assicurarsi il lignaggio di un padre senza alcun costo per lui, ma una madre deve ancora dare la priorità al proprio benessere durante la gravidanza e la prima infanzia.
Questo conflitto sessuale è ben esemplificato da un gene chiamato Igf2 , che guida la rapida crescita delle cellule fetali. Come la maggior parte del nostro materiale genetico, Igf2 è ereditato in coppia: una copia da mamma e una copia da papà. Ma a differenza di altri geni, solo la versione di papà viene messa al lavoro. L' Igf2 della mamma, invece, viene soffocato da una modifica chimica che si comporta come una marmitta su un motore. Il DNA Igf2 della mamma non subisce cambiamenti, ma le istruzioni del gene non possono più essere ascoltate nel frastuono dell'ambiente cellulare. Il silenzio sembra intenzionale: se si verifica un errore che attiva anche la copia della madre di Igf2, il bambino aumenta rapidamente di dimensioni. Questa potrebbe essere una buona notizia per il papà - un bambino grande ha maggiori probabilità di sopravvivere - ma la mamma può avere seri problemi se deve portare e partorire un feto ingestibilmente grande.
Per proteggersi da questa possibilità, le femmine hanno sviluppato la propria sicurezza: un altro gene chiamato Igf2r . La "r" sta per "recettore": il prodotto di questo gene può assorbire le proteine IGF-2 fluttuanti prima che esercitino i loro effetti di crescita. Non sorprende che la copia di Igf2r di papà stia zitta - la sua replica alla reticenza di Igf2 della mamma - ma se Igf2r paterna si spegne accidentalmente, i bambini nascono pesando troppo poco. Tra questi due estremi c'è il tipico risultato: una progenie di Goldilocks non troppo grande e non troppo piccola, che esprime l' Igf2 di papà e l' Igf2r di mamma .
Tale è il fenomeno dell'imprinting genomico, una forma di eredità non genetica in cui esistono entrambe le copie di un gene, ma rimane intatta solo la versione di un genitore. Oltre 150 geni impressi sono stati confermati nei topi, circa la metà dei quali ha conservato controparti nell'uomo. In effetti, l'imprinting rappresenta il primo dei compromessi genitoriali.
Finora gran parte della ricerca sui geni impressi ha studiato gli effetti immediati sui bambini che li ereditano, ad esempio la frequenza con cui un cucciolo di topo piange per sua madre. Ma l'autore senior Rosalind John, professore di biologia all'Università di Cardiff, sospettava che i cimeli genetici di un padre potessero anche distorcere direttamente il comportamento materno.
Precedenti lavori del gruppo di ricerca di John avevano scoperto che l'espressione di un gene impresso chiamato Phlda2 in un feto ostacola la crescita delle cellule della placenta secernenti ormoni. Questi ormoni assumono nutrienti per supportare lo sviluppo precoce. Non sorprende che la copia paterna di Phlda2 della prole sia tenuta nascosta. Ma le madri vogliono che la loro copia rimanga accesa: se lasciate non controllate da Phlda2, questi ormoni che assorbono lo zucchero nella placenta potrebbero creare un accaparramento di un feto, lasciando poca energia per la mamma.
Altri ricercatori avevano notato che questi ormoni non funzionavano solo nella placenta, tuttavia. Durante la gravidanza, si stavano effettivamente diffondendo in tutto il corpo della madre e si stavano accumulando nel suo cervello, portando John a sospettare che potessero anche incoraggiare una madre a prendersi cura dei suoi piccoli.
La gravidanza è un evento che cambia la vita, questo è ovvio. Ancor prima della nascita di un bambino, le femmine subiscono vasti cambiamenti fisiologici e psicologici, tra cui un vero e proprio sciame di ormoni, che li innescano per il compito scoraggiante della maternità. "Una nuova madre viene preparata durante la gravidanza", spiega John. "È davvero importante per il benessere dei cuccioli."
E lo stato di Phlda2 come gene impresso era perfettamente in linea con questo: manipolare l'approccio genitoriale della mamma potrebbe essere un altro modo in cui un padre esercita subdolamente la sua influenza sul benessere futuro del figlio.
Per esplorare questa possibilità, un team di ricercatori che includeva l'autore principale Hugo Creeth, un biologo che lavorava sotto la supervisione di John all'università di Cardiff, ha testato gli effetti dell'armeggiare con l'espressione fetale di Phlda2 nei topi. In genere, i topi in via di sviluppo esprimono solo la copia della madre di Phlda2 per impedire a questi ormoni placentare di dilagare ; mettere a tacere la copia di papà dimezza efficacemente l'output delle istruzioni del gene. I ricercatori hanno manipolato geneticamente gli embrioni di topo per capovolgere entrambe le copie di Phlda2, una versione estrema dell'ottimale materno o nessuna copia di Phlda2, una condizione che favoriva l'ideale paterno. Hanno quindi impiantato questi embrioni ad alte e basse dosi, insieme alla prole normale che esprimeva solo la copia della madre di Phlda2, in madri geneticamente non gestite. Come previsto, la quantità di Phlda2 nell'utero ha alterato l'espressione dei geni neurali alla fine della gravidanza, confermando che l'alterata genetica stava guidando la produzione (o la sua mancanza) di ormoni placentare.
Quando nacquero i cuccioli di topo, i ricercatori scrutarono il comportamento delle nuove madri durante i primi giorni dopo la nascita, quando la cura dei bambini era più critica. Le neo-mamme di topi crescono la loro prole senza alcun input da parte dei padri e devono dividere il loro tempo tra cura di sé, nutrire diversi nuovi cuccioli e mantenere le loro case. C'è solo così tanto tempo della giornata, quindi le priorità di una mamma informano fortemente come allocare il suo tempo a questi compiti. Il team è stato lieto di scoprire che le mamme di topo che avevano allevato cuccioli con Phlda2 minimo (e un aumento degli ormoni materni) trascorrevano più tempo a curare la prole e a prendersi cura di se stesse, e meno tempo a costruire nidi. D'altra parte, le mamme esposte a Phlda2 extra (e un minor numero di ormoni materni) si dedicarono alla costruzione del nido - uno spettacolo di "pulizia domestica" del topo, secondo Creeth - al posto di agitarsi eccessivamente sui loro piccoli.
I ricercatori sono stati in qualche modo sorpresi di vedere le mamme che agivano sugli effetti della muta Phlda2 trascorrendo più tempo non solo sui loro piccoli, ma anche su se stessi. Questo è stato controintuitivo rispetto alle priorità del padre? Ma Creeth ha affermato che i topi si stavano assicurando il proprio benessere in modo da poter curare adeguatamente i propri figli. La logica è forse paragonabile a indossare la propria maschera per l'ossigeno prima di aiutare il bambino con il suo: saltare il primo passo e probabilmente si subiranno entrambe le conseguenze.
"Abbiamo dovuto ripensare ciò che definisce la buona maternità", spiega Creeth. “Non esiste un gold standard. È una scala mobile di priorità. "
Tuttavia, poiché Phlda2 influisce anche sul nutrimento del feto, anche i cuccioli che trasportano Phlda2 extra pesano meno alla nascita. Per garantire che il cervello cambi durante la gravidanza, e non il modo in cui i cuccioli hanno guardato o agito, stavano guidando i cambiamenti nel comportamento, i ricercatori hanno ripetuto il loro esperimento, lasciando che le madri gestassero con dosi diverse di Phlda2 fetale . Ma questa volta, subito dopo la nascita dei cuccioli, sono stati scambiati per neonati con Phlda2 normalmente stampato, e i risultati sono stati gli stessi.
Questo sigillò l'affare per John e il suo team. "Molti studi lo avevano accennato prima, ma non c'erano stati esperimenti", afferma. "È stato uno scatto al buio quando abbiamo deciso di fare questo esperimento". Ma i risultati sono stati chiari: le differenze nell'espressione genica fetale durante la gravidanza sono state sufficienti per ricollegare il cervello della mamma in modo duraturo.
David Haig, professore di biologia evoluzionistica all'Università di Harvard che studia l'imprinting genomico, ha elogiato lo studio "elegante" e i suoi "risultati molto interessanti". "Sappiamo da molto tempo che la gravidanza influisce sul comportamento materno dopo la nascita, ma per dimostrare che c'è un effetto dai geni nel feto è nuovo ", afferma Haig, che non era affiliato al lavoro.
Il lavoro del team dà credito all'idea che i padri non dettino la salute dei bambini solo attraverso l'eredità genetica. In casi come questi, possono persino utilizzare il feto come inviato chimico in questa battaglia tra maschio e femmina, facendo oscillare le priorità di una madre verso una cura dei bambini più attenta.
Marisa Bartolomei, professore di biologia dello sviluppo presso l'Università della Pennsylvania, che studia l'imprinting genomico, ha sottolineato il design "intelligente e creativo" dello studio. "Questa è la prima volta che vediamo che i geni del feto influenzano la cura dei genitori, indipendentemente dai geni della madre", afferma Bartolomei, che non è stato coinvolto nella ricerca. "Questa non è un'idea di cui [molti scienziati] hanno parlato."
Nel lavoro futuro, John e il suo team sperano di comprendere meglio quali ormoni esatti determinano gli effetti che hanno osservato. Inoltre, anche se i cuccioli di questo studio non sembravano subire effetti negativi a causa di cambiamenti nell'assistenza materna, potrebbero esserci cambiamenti a lungo termine che non vengono rilevati in questo breve lasso di tempo. John è particolarmente preoccupato per gli esiti psicologici, poiché il basso peso alla nascita e la depressione postpartum sono stati collegati a disturbi dello sviluppo neurologico nei bambini umani. Infine, poiché in alcuni bambini con basso peso alla nascita sono stati riscontrati problemi con Phlda2, John spera di utilizzare questi risultati e altri per informare la salute riproduttiva umana in futuro.
Anche prima della nascita, i bambini comunicano l'intento dei loro padri in un modo che si attacca. Le priorità di maschio e femmina non sempre coincidono e, in un certo senso, l'impronta è l'evoluzione che sventola timidamente una bandiera bianca tra i sessi in conflitto. Ma alla fine della giornata, viene raggiunto un trattato, per quanto tenue: tutto è giusto nella guerra dell'amore. "Si tratta di equilibrio", afferma Creeth. "Ciò che [entrambi] alla fine vogliono ... è il migliore per la prole."
