LA PIANTA DEL SUICIDIO

La cosiddetta "pianta australiana del suicidio" ha un nome scientifico molto meno teatrale, Dendrocnide moroides, e già questo contrasto suggerisce una certa cautela. Il soprannome è diventato popolare soprattutto attraverso racconti e divulgazione, ma non esistono prove solide che la specie abbia indotto persone al suicidio. Una delle storie più ripetute riguarda un militare che si sarebbe tolto la vita dopo una puntura, ma la vicenda deriva da testimonianze indirette e non da una documentazione clinica verificabile. Anche l'idea della "pianta più velenosa del mondo" è più giornalistica che tassonomica. Ciò che invece è ben documentato è molto più interessante: D. moroides possiede uno dei sistemi vegetali di inoculazione del dolore più raffinati conosciuti, capace di trasformare un contatto meccanico minimo in una prolungata ipereccitabilità dei neuroni sensoriali.

Per molto tempo la chimica della puntura è stata interpretata prendendo come modello l'ortica europea. Sono stati chiamati in causa acido formico, istamina, acetilcolina, serotonina, leucotrieni e ioni di potassio. Alcune di queste molecole possono contribuire alla risposta locale, ma nessuna spiegava adeguatamente due caratteristiche di Dendrocnide: l'intensità della componente neuropatica e soprattutto la sua persistenza. Anche la moroidina, un piccolo peptide biciclico isolato decenni fa da D. moroides, è stata a lungo presentata come "la tossina" della Gympie-Gympie. Le evidenze moderne hanno sostanzialmente modificato questo quadro. La moroidina provoca effetti molto più modesti rispetto agli estratti completi dei tricomi e oggi non è considerata la principale responsabile della sindrome dolorosa. 

Il passaggio decisivo è avvenuto nel 2020, quando nei tricomi di Dendrocnide sono state identificate piccole proteine neuroattive chiamate gympietidi. In D. moroides una delle molecole caratterizzate è MoTxA, moroidotoxin A. I gympietidi sono miniproteine di circa 4 kilodalton, composte da poche decine di aminoacidi e stabilizzate da tre ponti disolfuro organizzati in un motivo strutturale definito inhibitory cystine knot. Questa architettura ripiega la catena peptidica in un nodo estremamente compatto. Ed è qui che la pianta diventa, con una certa sorpresa, ancora più interessante: strutture tridimensionali dello stesso tipo sono comuni nelle neurotossine di ragni e molluschi cono. Le sequenze non indicano che la pianta abbia "preso in prestito" il veleno dagli animali. Si tratta invece di evoluzione convergente tra regni differenti, in cui pressioni selettive indipendenti hanno portato proteine vegetali e animali verso soluzioni strutturali e farmacologiche simili.

Nell'uomo l'intera sequenza può essere seguita dall'epidermide fino al sistema nervoso centrale. La punta del tricoma attraversa la barriera cutanea e porta i gympietidi in prossimità delle terminazioni nervose libere dei nocicettori. Questi neuroni sensoriali periferici possiedono canali del sodio voltaggio-dipendenti indispensabili per generare e propagare il potenziale d'azione. Uno dei più importanti nella nocicezione è NaV1.7, codificato dal gene SCN9A. Normalmente il canale si apre in risposta alla depolarizzazione della membrana, permette l'ingresso di sodio e poi passa rapidamente allo stato inattivato. Questa inattivazione evita che una stimolazione momentanea venga trasformata in una scarica elettrica continua.

I gympietidi alterano proprio questa logica. Gli esperimenti con MoTxA e con il gympietide strettamente correlato ExTxA hanno mostrato uno spostamento della soglia di attivazione dei canali NaV verso potenziali più negativi e, soprattutto, un rallentamento della loro inattivazione. Il canale tende quindi ad aprirsi più facilmente e a rimanere funzionalmente attivo più a lungo. Si forma una corrente persistente di sodio, la membrana neuronale rimane più eccitabile e il nocicettore può generare scariche ripetute anche quando lo stimolo meccanico iniziale è già terminato. Il risultato biologico non è semplicemente una lesione cutanea che "fa male": è una manipolazione farmacologica dell'eccitabilità elettrica del neurone. NaV1.8 sembra partecipare in misura minore, mentre gli esperimenti disponibili indicano effetti molto ridotti su NaV1.9.

Un ulteriore livello è emerso nel 2023. Il gympietide ExTxA non riproduce pienamente il proprio effetto quando NaV1.7 viene studiato isolatamente. Nei neuroni sensoriali la sua azione dipende da una piccola proteina transmembrana chiamata TMEM233, appartenente alla famiglia delle dispanine. TMEM233 può associarsi funzionalmente a NaV1.7 e la presenza di questa proteina accessoria rende il complesso suscettibile all'azione della tossina. Il modello attuale suggerisce quindi una sequenza gympietide, TMEM233, NaV1.7, alterazione del gating, corrente persistente di sodio, ipereccitabilità e scarica nocicettiva. Va tuttavia mantenuta una distinzione importante: questa dipendenza molecolare è stata dimostrata soprattutto per ExTxA di Dendrocnide excelsa. MoTxA di D. moroides appartiene alla stessa famiglia e produce alterazioni elettrofisiologiche strettamente analoghe, ma non tutti i passaggi del meccanismo TMEM233 sono stati verificati sperimentalmente per ogni singolo gympietide.

Dal nervo periferico, i potenziali d'azione raggiungono i gangli delle radici dorsali e quindi il corno dorsale del midollo spinale, dove il segnale nocicettivo entra nelle reti spinali e nelle vie ascendenti che raggiungono tronco encefalico, talamo e strutture corticali coinvolte nella percezione del dolore. Contemporaneamente, nelle ramificazioni periferiche dello stesso neurone può svilupparsi un riflesso assonico: l'attivazione delle fibre sensoriali produce una vasodilatazione neurogena locale, spiegando parte dell'eritema, dell'aumento di temperatura e dell'area di arrossamento che può estendersi oltre i punti nei quali i tricomi hanno perforato direttamente la cute. Gli studi sperimentali hanno effettivamente documentato un flare assonale protratto per ore. Il dolore acuto può quindi essere accompagnato da parestesie, sensazioni urenti e successive riaccensioni dolorose. La straordinaria persistenza di alcuni casi probabilmente riflette una combinazione fra stabilità dei peptidi, permanenza di frammenti dei tricomi e farmacologia quasi irreversibile di alcune interazioni molecolari, ma la spiegazione delle recidive che durano settimane o mesi non è ancora completa.

Dal punto di vista evolutivo la scelta del bersaglio è particolarmente istruttiva. I canali NaV sono molto antichi e fondamentali per il funzionamento dei sistemi nervosi animali. Una pianta che riesca a modificare selettivamente l'eccitabilità dei nocicettori possiede una difesa che non deve necessariamente uccidere l'erbivoro. È sufficiente rendere il consumo immediatamente costoso e memorabile. Esperimenti con ExTxA hanno inoltre mostrato un'azione nettamente coerente con una difesa contro vertebrati: nei modelli murini l'effetto doloroso dipende da NaV1.7, mentre dosi elevate della tossina non hanno mostrato un'attività insetticida comparabile in Drosophila. Non sorprende allora che i peli urticanti siano generalmente molto più efficaci nel dissuadere grandi erbivori che piccoli artropodi. La difesa della Gympie-Gympie sembra essere, almeno in parte, una difesa costruita sulla neurobiologia dei vertebrati.

L'osservazione più sorprendente riguarda però un mammifero. Durante le sue ricerche Hurley trovò una pianta di circa due metri quasi completamente spogliata nel corso della notte. Esche costituite da grandi foglie di D. moroides, lasciate sul terreno e bloccate con pietre, venivano trascinate via e consumate. L'indagine portò al pademelon dalle zampe rosse, Thylogale stigmatica, un piccolo macropodide delle foreste pluviali dell'Australia orientale e della Nuova Guinea. Non si tratta quindi soltanto di un animale che sfiora accidentalmente la pianta. Esistono osservazioni ecologiche secondo cui il pademelon può consumarne realmente le foglie.

Sono quindi possibili diversi livelli di adattamento, che al momento rimangono ipotesi verificabili. Una componente potrebbe essere comportamentale, con modalità di presa e masticazione che riducono la penetrazione dei tricomi nei tessuti sensibili. Una seconda possibilità riguarda le proprietà meccaniche della mucosa orale e delle superfici masticatorie dei macropodidi. Una terza, più affascinante ma completamente da dimostrare, sarebbe una differenza nella farmacologia dei nocicettori, per esempio nelle sequenze o nell'interazione fra NaV1.7, TMEM233 e la tossina. Dopo la deglutizione entrerebbero inoltre in gioco saliva, proteasi gastrointestinali, ambiente chimico digestivo e fermentazione del materiale vegetale. Ma questi ultimi processi potrebbero spiegare la gestione del peptide ingerito, non il problema iniziale: prima di essere digerita, la foglia deve poter entrare in bocca senza produrre una risposta nocicettiva tale da interrompere immediatamente l'alimentazione. È precisamente questo passaggio a rendere il pademelon biologicamente interessante.

Anche qui l'evoluzione australiana offre una cornice più utile del semplice stereotipo di un continente pieno di organismi estremi. I pademelon appartengono a una radiazione di macropodidi forestali antica. Le ricostruzioni filogenetiche collocano la diversificazione australiana del genere Thylogale nel Miocene medio o superiore e suggeriscono che la flessibilità alimentare abbia contribuito alla sopravvivenza di queste linee mentre il continente diventava progressivamente più arido e le foreste umide si ritiravano verso aree rifugio. Ciò rende plausibile una lunga storia ecologica condivisa fra marsupiali forestali e piante urticanti. Non dimostra però una coevoluzione specifica fra T. stigmatica e D. moroides. Per dimostrarla servirebbero confronti genomici, farmacologici e filogenetici fra popolazioni e specie esposte o non esposte alle stesse tossine. Al momento si può parlare correttamente di una interazione compatibile con adattamento evolutivo, non di una corsa agli armamenti molecolare già dimostrata. 

Lo stesso vale per l'interpretazione più generale della biodiversità australiana. L'Australia è rimasta evolutivamente separata per decine di milioni di anni, ma la sua biota attuale non è semplicemente un residuo congelato del Gondwana. Le analisi filogenetiche mostrano un mosaico formato da linee antiche sopravvissute localmente, radiazioni sviluppatesi sul continente e gruppi arrivati successivamente attraverso dispersioni dall'Asia e dal Pacifico. L'aridificazione del Cenozoico, il fuoco, la frammentazione delle foreste, le connessioni periodiche con la Nuova Guinea e le estinzioni hanno continuamente riorganizzato queste comunità. Dendrocnide è un buon esempio proprio perché impedisce una spiegazione troppo semplice: il genere è indo-pacifico, mentre alcune delle sue interazioni ecologiche australiane coinvolgono marsupiali con una storia evolutiva profondamente radicata nel continente.

A livello ancora più profondo, i peli urticanti sembrano essere un carattere derivato della tribù Urticeae e potrebbero aver contribuito alla diversificazione del gruppo. Studi trascrittomici indicano inoltre che i gympietidi costituiscono un'innovazione particolarmente associata a Dendrocnide. Si possono quindi riconoscere almeno tre livelli evolutivi sovrapposti: l'origine dei tricomi come sistema meccanico di inoculazione, l'evoluzione di peptidi capaci di manipolare canali ionici dei vertebrati e, sul versante opposto, l'evoluzione o l'acquisizione comportamentale di strategie che permettono ad alcuni erbivori di aggirare almeno parzialmente quella difesa. È una relazione molto meno lineare di quella suggerita dall'espressione "pianta del suicidio", e biologicamente assai più notevole.

La Gympie-Gympie mostra infine un principio generale della selezione naturale. Una difesa non deve essere perfetta e un adattamento non deve rendere una specie invulnerabile. Dendrocnide moroides riesce a provocare nell'uomo un'alterazione potentissima della nocicezione, ma viene tranquillamente perforata da insetti e può diventare alimento per un piccolo marsupiale. Il pademelon, dal canto suo, non deve necessariamente essere "immune al veleno": gli basta possedere una combinazione di anatomia, fisiologia e comportamento che renda il costo dell'alimentazione accettabile. La magnificenza del sistema sta forse proprio in questa imperfezione reciproca. Pianta ed erbivori non rappresentano soluzioni definitive, ma esiti temporanei di pressioni selettive che continuano ad agire sulle due parti dell'interazione.