L’animale modello zebrafish

Danio rerio, comunemente chiamato zebrafish (pesce zebra), è un piccolo teleosteo di acqua dolce appartenente alla famiglia dei Ciprinidi, originario della regione del Gange e attualmente distribuito negli habitat fluviali di India, Pakistan, Nepal, Bangladesh e Myanmar.

Il suo nome deriva dalla peculiare pigmentazione, che si compone normalmente di strisce blu orizzontali che possono essere estese fino alla pinna caudale. Esiste anche un’altra varietà che, al posto delle linee continue, presenta dei puntini blu sui lati del corpo. Per questo motivo, le due varietà vengono distinte con i nomi zebra e leopard.

Normalmente gli individui femminili presentano un colore bianco-argentato, che diventa invece rosa-arancio nei maschi, soprattutto nella zona della coda. I due sessi possono essere distinti anche grazie alla forma affusolata dei maschi e all’addome ingrossato e di colore bianco delle femmine. Le dimensioni medie dei pesci sono comprese tra i 4 e 6 cm di lunghezza e le femmine sono solitamente più grandi dei maschi.

Lo zebrafish è oggi largamente utilizzato come organismo modello in tantissime discipline diverse che vanno dalla biologia dello sviluppo agli studi in campo medico e tossicologico.

Le ragioni per l’enorme successo raggiunto da questo organismo modello in ambito scientifico sono numerose:

Le ridotte dimensioni lo rendono facilmente allevabile in cattività, all’interno di vasche con dimensioni contenute, e con costi di gestione relativamente ridotti, soprattutto rispetto ad altri modelli di vertebrati.
La fecondità è molto elevata, infatti le femmine possono riprodursi una volta alla settimana rilasciando circa 100-200 uova ad ogni evento riproduttivo.
La fecondazione è esterna e ciò permette una analisi diretta dell’embrione durante lo sviluppo e inoltre consente l’impiego di tecniche di manipolazione genetica sperimentale, senza la necessità di sacrificare la madre, come avviene invece nei topi.
Le uova e gli embrioni, durante i primi stadi vitali, sono totalmente trasparenti e ciò consente di monitorare lo sviluppo di organi e tessuti in vivo, anche grazie alla disponibilità di linee transgeniche in grado di esprimere proteine reporter fluorescenti in specifici tessuti o cellule. Queste linee permettono anche di visualizzare processi fisiologici, quali ad esempio la risposta infiammatoria o immunitaria.
Lo sviluppo è molto rapido: in 24 ore la maggior parte degli organi è già formata, in 2/3 giorni l’embrione esce dal corion e il pesce raggiunge la maturità sessuale tra i 3 e i 4 mesi. Inoltre, l’aspettativa di vita è di circa 3 anni.
Presenta una elevata somiglianza genetica con l’uomo (più del 75% di geni omologhi). Nonostante le differenze anatomiche, i principali meccanismi di sviluppo embrionale, metabolici e fisiologici sono molto conservati e questo rende lo zebrafish uno strumento molto utile anche per lo studio di patologie umane. Inoltre, lo zebrafish è un modello ideale per lo screening degli effetti di molecole di tipo bioattivo (effetti benefici e/o farmacologici) o per lo screening della tossicità di nuove molecole.

Informazioni approfondite sull’utilizzo di zebrafish come organismo modello possono essere trovate in Choi et al., 2021, mentre informazioni sull’uso dello zebrafish per l’identificazione di nuove molecole bioattive, come quelle presenti nei fanghi del Distretto Termale Euganeo, si possono trovare nell’articolo, Crawford et al., 2008.