Xenopus: le rane carnivore che ci aiutano nella ricerca

Le Xenopus sono un genere di rane carnivore di origine africana, anche se si possono trovare come specie invasive in altre parti del modo. Queste rane sono tutte acquatiche e carnivore. Si nutrono principalmente di piccoli vertebrati acquatici, di anfibi e di pesci.

La specie più conosciuta è la Xenopus laevis, una rana acquatica appartenente alla famiglia dei pipidi.

Come sono le rane di genere Xenopus?

Le rane che appartengono al genere Xenopus sono di piccole dimensioni. I maschi possono misurare tra i cinque ed i sei centimetri e pesare intorno ai sessanta grammi. Le femmine misurano tra i dieci ed i dodici centimetri e pesano fino ai duecento grammi.

Il corpo delle rane di genere Xenopus è appiattito e la testa, in proporzione, è piccola. La parte posteriore può essere multicolore e screziata di macchie di colore grigio-oliva, marroni o solo grigie. La parte inferiore, invece, è biancastra o giallastra.

Gli occhi non hanno le palpebre e si trovano sulla sommità della testa. Una curiosità: a questo genere di rane manca la lingua.

Le zampe anteriori sono allungate e senza una membrana tra le dita, che sono lunghe e finiscono con delle unghie. Le zampe posteriori, invece, hanno una membrana tra le dita e tre di esse hanno delle unghie simili a degli artigli. A questa caratteristica morfologica si deve il nome di rana artigliata africana.

Il ciclo di vita della rana artigliata africana

Nelle femmine, la produzione di uova può essere stimolata da iniezioni di gonadodropina corionica. Negli anni ’30, questa iniezione divenne popolare come test per rilevare la gravidanza nelle donne. Questo ormone, infatti, è presente nelle urine delle donne incinte.

Se si inietta questa urina in una femmina di Xenopus, si induce la produzione di uova. In laboratorio, si inietta questo ormone per favorire la deposizione delle uova.

Questo genere di rane depone una grande quantità di uova (tra le 1000 e le 3000) il cui diametro è di circa 1,2 millimetri. L’embrione si sviluppa nell’uovo e cresce rapidamente (circa 20 ore). A 36 ore dalla deposizione si possono già vedere i girini con gli organi completamente formati e funzionanti.

Il girino si trasforma in una rana dopo circa dodici mesi. Le femmine sono molto più grosse dei maschi (più del doppio degli esemplari maschi).

In natura, gli uccelli e gli anfibi più grandi sono i principali predatori delle rane di genere Xenopus.

Perché si utilizzano le Xenopus per la ricerca?

Si utilizzano le Xenopus per studiare lo sviluppo e l’embriologia dei vertebrati, la biologia cellulare, le molecole, la genomica, la neurobiologia e la tossicologia. Queste rane sono perfette come modelli su cui studiare le malattie umane.

Lo studio di organismi modello, come le Xenopus, i pesci zebra o i topi da laboratorio, ci permette di comprendere come funzionano le interazioni cellulari e molecolari durante lo sviluppo embrionale, come si adattano allo stress ambientale e durante l’invecchiamento e come si sviluppano le malattie.

Alcuni dei vantaggi di utilizzare le Xenopus come animali da sperimentazione sono:

• Il loro ciclo di vita è breve ed ogni fase è ben identificata.
• Hanno un’elevata produzione di uova.
• È una specie facile da far vivere in laboratorio (essendo piccola e acquatica).
• Da un punto di vista genetico sono simili agli umani. Ciò le rende un buon modello per lo studio delle malattie. Inoltre si conoscono tutti i loro geni.
• Gli embrioni tollerano la manipolazione. È facile iniettare un gran numero di componenti (acidi nucleici, proteine, ecc.) nelle cellule embrionali e nelle cellule adulte.
• Si conosce perfettamente il destino di ogni cellula, cioè a quale linea cellulare apparterrà (apparato digerente, nervoso, respiratorio, ecc.) Ciò consente gli studi di soppressione ed espressione di geni specifici.

Grazie agli studi e alle ricerche effettuati su questa piccola rana africana, è stato possibile salvare molte vite. Se cercate su internet, vi renderete conto che ha permesso di effettuare molti studi sul cancro, sulla formazione del sistema nervoso, sul sistema immunitario, ecc.