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Dalle cozze una nuova supercolla per applicazioni mediche

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alcune cozze
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Chi avrebbe mai pensato che le cozze potessero essere utili, oltre che in cucina, anche in ambito medico? Negli ultimi anni, la ricerca ha continuato a esplorare le potenzialità delle proteine adesive di questi mitili, portando a sviluppi significativi nell’ingegneria biomedica. Grazie a queste scoperte, gli adesivi ispirati alle cozze potrebbero rivoluzionare numerosi settori, dalla chirurgia alla rigenerazione dei tessuti.

La colla delle cozze: un modello per adesivi innovativi

Le cozze producono una secrezione adesiva unica che consente loro di ancorarsi saldamente alle rocce anche in ambienti marini turbolenti. Questa colla naturale è composta da proteine che eliminano le molecole d’acqua dalla superficie e creano legami forti con il substrato, garantendo una resistenza eccezionale anche in condizioni difficili.

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno studiato a fondo queste proteine per sviluppare adesivi biomimetici capaci di funzionare in ambienti umidi e subacquei, superando i limiti degli attuali collanti sintetici, spesso inefficaci in presenza di acqua.

Le ultime scoperte scientifiche

Recentemente, un team di ricercatori della Pohang University of Science and Technology (POSTECH) ha sviluppato cerotti bioadesivi personalizzati per applicazioni subacquee, basati su proteine adesive derivate dalle cozze. Questi cerotti sono biodegradabili e flessibili, aprendo nuove possibilità per la guarigione interna dei tessuti e la medicina rigenerativa.

Parallelamente, ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della Freie Universität Berlin hanno combinato la capacità adesiva delle proteine delle cozze con le proprietà antimicrobiche del muco. Questa innovazione potrebbe prevenire la proliferazione batterica, risultando particolarmente utile per applicazioni chirurgiche e nella gestione delle infezioni post-operatorie.

Un’altra importante scoperta riguarda lo sviluppo di idrogeli adesivi ispirati alle cozze per il trattamento delle ulcere orali. Questi idrogeli, realizzati con macromolecole naturali come l’acido ialuronico e la gelatina, mostrano un’ottima biocompatibilità e potrebbero migliorare significativamente la somministrazione di farmaci nelle lesioni orali, accelerando il processo di guarigione.

Infine, sono stati creati adesivi termoresponsivi ispirati alle cozze, capaci di passare da uno stato adesivo a uno non adesivo in risposta a variazioni di temperatura. Questa caratteristica consente un controllo preciso dell’adesione, rendendo questi materiali ideali per applicazioni chirurgiche dove è necessario rimuovere facilmente l’adesivo senza danneggiare i tessuti circostanti.

Applicazioni mediche degli adesivi ispirati alle cozze

Le possibili applicazioni di questi nuovi adesivi sono molteplici e potrebbero rivoluzionare il settore medico. Tra le principali troviamo:

  • Ricostruzione di ossa fratturate e tessuti danneggiati: gli adesivi ispirati alle cozze potrebbero essere utilizzati per stabilizzare e unire le strutture ossee e i tessuti molli, accelerando il processo di guarigione e riducendo la necessità di interventi invasivi.
  • Sostituzione delle suture chirurgiche: l’uso di adesivi biocompatibili potrebbe eliminare la necessità di punti di sutura tradizionali, riducendo il rischio di infezioni e migliorando l’estetica delle cicatrici post-operatorie.
  • Riparazione dei distacchi di retina: gli adesivi subacquei potrebbero facilitare la riattaccatura della retina con un metodo meno invasivo rispetto alle tecniche chirurgiche attuali.
  • Integrazione di materiali biomedicali in ambienti umidi: gli adesivi ispirati alle cozze garantiscono una forte adesione anche in presenza di liquidi biologici, migliorando l’efficacia di impianti e dispositivi medici.

Il futuro degli adesivi biomimetici

Questi progressi evidenziano il potenziale straordinario delle proteine adesive delle cozze nello sviluppo di nuovi materiali biocompatibili. L’obiettivo della ricerca è migliorare ulteriormente le caratteristiche di questi adesivi, rendendoli sempre più efficaci e adattabili a diverse esigenze cliniche.

In futuro, gli scienziati potrebbero combinare le proteine delle cozze con altre tecnologie avanzate, come i biomateriali intelligenti e le nanotecnologie, per creare soluzioni sempre più innovative. L’adozione su larga scala di questi adesivi potrebbe ridurre l’uso di metodi tradizionali invasivi, migliorando il recupero dei pazienti e abbassando i costi sanitari. Non sarebbe la prima volta che la tecnologia fa un passo avanti importante guardando o sfruttando meccanismi già esistenti in natura.

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Carcinoma mammario, scoperto il ruolo chiave dei linfociti Treg

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carcinoma mammario: ricercatrice in un laboratorio
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Un filo rosso si dipana tra i meccanismi invisibili del sistema immunitario e l’implacabile progressione del tumore al seno. A tesserlo, un team di ricercatori dell’Istituto per l’endocrinologia e l’oncologia sperimentale del Cnr (Cnr-Ieos) e dell’Università Federico II di Napoli, che ha svelato il ruolo decisivo di un gruppo di cellule immunitarie – i linfociti T regolatori, o Treg – nel determinare l’aggressività del carcinoma mammario. Una scoperta che non solo accende una luce sulla biologia del cancro, ma disegna una mappa per future terapie più precise, capaci di aggredire il male senza tradire l’equilibrio dell’organismo.

Il doppio volto dei linfociti Treg nel carcinoma mammario

Coordinato da Veronica De Rosa, immunologa del Cnr-Ieos, e frutto di una collaborazione con l’Istituto Nazionale Tumori Fondazione Pascale e i dipartimenti di Biologia e Medicina Molecolare della Federico II, lo studio pubblicato su Science Advances rivela un paradosso. I Treg, normalmente guardiani della tolleranza immunitaria, si trasformano in complici del tumore quando invadono il tessuto mammario. Presenti in abbondanza sia nei tumori primari sia nel sangue delle pazienti con prognosi più severa, queste cellule sembrano plasmare un microambiente tumorale fertile, quasi complice, dove il cancro attecchisce e metastatizza.

Freni del sistema immunitario

«Sono come freni applicati al sistema immunitario – spiega De Rosa –. Esprimono molecole di superficie, i checkpoint, che spegnono la risposta antitumorale. Ma se li blocchiamo, soprattutto nelle fasi iniziali, possiamo riaccendere le difese dell’organismo». Un principio noto all’immunoterapia, che da anni punta ai Treg come bersaglio. Ma qui la sfida si fa più sottile: come colpire solo quelli “traditori”, senza intaccare quelli buoni, vitali per prevenire malattie autoimmuni?

La firma della proteina FOXP3E2

La risposta arriva da una variante proteica, FOXP3E2, identificata come marcatore distintivo dei Treg tumorali. Analizzando campioni di sangue e tessuto di pazienti con carcinoma mammario in fase precoce – reclutate negli ultimi cinque anni al Pascale e alla Federico II – i ricercatori hanno scoperto che maggiore è la concentrazione di linfociti Treg con FOXP3E2, peggiore è la prognosi. Una correlazione confermata anche dallo screening computazionale di oltre mille casi nella banca dati The Cancer Genome Atlas, estendendo il potenziale di questa firma molecolare ad altri tumori, dal renale al polmonare.
«Misurando questi linfociti con la biopsia liquida – aggiunge De Rosa – possiamo prevedere l’evoluzione della malattia già alla diagnosi. E immaginare terapie che li eliminino selettivamente».

Una speranza lunga vent’anni

I numeri parlano chiaro: la presenza di Treg con FOXP3E2 permette di anticipare prognosi e recidive fino a due decenni. Un orizzonte temporale che trasforma la lotta al cancro in una partita più lunga, ma anche più strategica. «Non tutti i Treg sono uguali – sottolinea la ricercatrice –. La loro eterogeneità è un rompicapo, ma oggi abbiamo un indizio in più per disinnescarli».
Il percorso è ancora in salita: serviranno trial clinici più ampi per tradurre la scoperta in marcatori diagnostici e farmaci mirati. Ma intanto, quel filo rosso tra immunità e cancro – tessuto con pazienza tra i laboratori napoletani – disegna una via possibile. Perché la scienza, a volte, è anche l’arte di trasformare un paradosso in una speranza.

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Dolore cronico: donne più sensibili per via del tessuto adiposo

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danno neurologico e dolore cronico, fibre nervose
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Il tessuto adiposo determinerebbe risposte metaboliche e infiammatorie diverse tra i due sessi a seguito di neuropatia e dolore cronico. Lo suggerisce uno studio congiunto del Cnr, Irccs Fondazione Santa Lucia, Università degli Studi “G. d’Annunzio” di Chieti-Pescara e Università Kore di Enna. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista iScience e aprono nuove prospettive per la medicina di genere.

Dolore cronico, donne più esposte

Molte ricerche indicano una maggiore sensibilità e suscettibilità dei soggetti di sesso femminile al dolore cronico. I dati rigardano soprattutto quello di origine nervosa (neuropatico), rispetto a quello maschile. Ora uno studio ne svela la possibile causa.

La ricerca mette per la prima volta in luce il ruolo chiave svolto dal tessuto adiposo nella regolazione delle risposte infiammatorie e metaboliche specifiche legate al sesso biologico. I risultati fanno luce su alcuni fattori determinanti che spiegano la maggiore suscettibilità del sesso femminile al dolore neuropatico.

“Fino a oggi le ricerche si erano focalizzate su quelli che sembravano essere gli attori principali coinvolti nelle neuropatie e sul dolore a esse associato, che si pensavano essere all’origine di questa differenza, ossia il sistema immunitario, le cellule non neuronali (neuroglia) e gli ormoni sessuali, scoprendo effettivamente divergenze tra maschi e femmine nella risposta al danno nervoso. Ma cosa effettivamente innescasse le diverse risposte di questi attori dopo una lesione nervosa era finora ignoto”, spiega Sara Marinelli ricercatrice del Cnr-Ibbc, alla guida del team di ricerca. “Il tessuto adiposo, organo fino a non molto tempo fa considerato amorfo, è in realtà particolarmente dinamico nella comunicazione inter-organo, ed è capace di regolare, influenzare e modificare numerosi processi fisiologici e patologici, non soltanto di natura metabolica. Oggi, abbiamo aggiunto un importante tassello alla comprensione di questo divario, scoprendo che questo organo partecipa attivamente alla riparazione di un danno neurologico in modo sesso-dipendente”.

Tessuto adiposo facilita processi infiammatori

In disordini metabolici, come ad esempio il diabete e l’obesità, il tessuto adiposo sarebbe in grado di facilitare processi infiammatori o causare neuropatie. L’ipotesi che esso possa svolgere un ruolo diverso in base al sesso nel modulare la risposta metabolica a una lesione nervosa – in assenza di concomitanti patologie metaboliche – non era però mai stata presa in considerazione.

Le osservazioni del team si sono concentrate sulle lesioni a un nervo periferico, arrivando a superare molte precedenti aspettative. “A seguito di tale tipo di lesione, abbiamo osservato che il tessuto adiposo maschile promuove la glicolisi – ossia la scissione della molecola di glucosio al fine di generare molecole a più alta energia – e riduce la spesa energetica e i livelli di acidi grassi insaturi. Inoltre, nel sesso maschile, il tessuto adiposo favorisce il rilascio di molecole rigenerative, protegge contro lo stress ossidativo, stimola sue proteine tipiche come l’adiponectina, creando un ambiente favorevole alla rigenerazione e alla guarigione dalla neuropatia”, aggiunge Roberto Coccurello ricercatore Cnr-Isc e Fondazione Santa Lucia IRCCS, supervisore dello studio.

Diversa, invece, la risposta nell’altro sesso. “Il tessuto adiposo femminile mostra una lipolisi e un’ossidazione degli acidi grassi alterate, un aumento della spesa energetica e un’elevata secrezione di ormoni steroidei che influisce sul metabolismo del glucosio e dell’insulina. In sostanza, il tessuto adiposo femminile non solo risponde al danno con un metabolismo alterato simile a quello dei soggetti che sviluppano neuropatie diabetiche, ma rilascia anche altri ormoni coinvolti nella generazione e nel mantenimento del dolore neuropatico”, prosegue Claudia Rossi, docente di Biochimica dell’Università “G. d’Annunzio” di Chieti-Pescara.

Dolore cronico e approccio di genere

“Tutto ciò ha chiare implicazioni nella comprensione delle divergenze di risposta tra i sessi al danno nervoso, soprattutto alla luce del fatto che il sistema immunitario, i neuroni e la neuroglia sono altamente suscettibili ai cambiamenti metabolici e ormonali, soprattutto quelli legati al glucosio, all’insulina e a estrogeni.”, conclude Sara Marinelli.

Queste scoperte aprono una prospettiva terapeutica nuova per affrontare i danni nervosi periferici, anche se saranno necessarie ulteriori ricerche per identificare bersagli più precisi e mettere a punto terapie diversificate a seconda del genere.

/da

Metastasi colon retto. Nuovi bersagli terapeutici da cellule senescenti

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cellule senescenti nelle metastasi
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Il 90% della letalità del cancro è dovuto alla formazione di metastasi. Si tratta di cellule tumorali che, spostandosi dalla sede primaria, attaccano anche altri organi. Le metastasi al fegato da tumore del colon-retto ad esempio si sviluppano nel 50% dei pazienti. La rimozione chirurgica, però, è idonea solo per il 10%-20% dei pazienti.

Oggi le cellule tumorali senescenti nelle metastasi epatiche colorettali potrebbero essere nuovi bersagli terapeutici per bloccarne la progressione. Lo rivela uno studio realizzato dal team di ricerca del CNR-Irgb di Milano, in collaborazione con Humanitas. Gli scienziati hanno indagato il processo di invecchiamento cellulare, noto come senescenza cellulare, su biopsie di metastasi epatiche in pazienti con tumore primario al colon.

Lo scopo dello studio, pubblicato su Aging Cell, è quello di indagare questo fenomeno nella fase avanzata del cancro. Dai risultati sono stati identificati due tipi di cellule tumorali senescenti con ruoli opposti, uno benigno e uno maligno, in termini di impatto sulla sopravvivenza dei pazienti e sul tempo che intercorre prima della ricomparsa della recidiva dopo la rimozione chirurgica.

Nuovi bersagli contro le metastasi

“La metastasi epatica è una sfida clinica per il cancro del colon-retto”, spiega Francesca Faggioli, ricercatrice del Cnr-Irgb, “Il 90% della letalità del cancro è dovuto alla formazione di metastasi, cellule tumorali che dalla sede primaria colonizzano altri organi. Le metastasi al fegato da tumore del colon-retto non fanno eccezione. Si sviluppano infatti nel 50% dei pazienti. La rimozione chirurgica dopo chemioterapia neo-adiuvante è il trattamento terapeutico di riferimento, ma solo il 10%-20% dei pazienti è valutato idoneo. La mancanza di efficaci approcci terapeutici risiede nella scarsa conoscenza dell’evolversi della patologia e di quello che effettivamente accade negli organi secondari”.

Il gruppo di ricerca si è chiesto quale fosse il ruolo di queste cellule invecchiate nelle metastasi. “Per rispondere a questa domanda”, afferma Faggioli, “abbiamo applicato lo spatial transcriptomics, una nuova tecnologia in grado di visualizzare sull’area della metastasi l’espressione genica di tutte le cellule che la compongono. Con questo approccio, abbiamo stabilito il tipo di azioni di cui sono capaci le cellule tumorali e quelle che le circondano, incluse le cellule immunitarie e quelle di supporto strutturale. L’esperimento è stato condotto su cinque biopsie metastatiche di pazienti affetti da tumore primario al colon”.

Il ruolo delle cellule senescenti

L’impatto che deriva dalla presenza di cellule senescenti dipende dal contesto patologico. Spesso, la loro presenza in stadi preneoplastici è interpretata in maniera positiva perché, non proliferando più, rappresentano una barriera fisica alla disseminazione del tumore. Tuttavia, in alcuni casi sviluppano proprietà accessorie con le quali manipolano l’ambiente circostante, promuovendo l’avanzamento e l’aggressività delle cellule tumorali. “I risultati sono stati validati in una corte retrospettica di settanta pazienti metastatici randomizzati in due categorie a seconda del trattamento chemioterapico subito”, prosegue la ricercatrice.

“Le cellule senescenti maligne sono sensibili alla chemioterapia e contribuiscono a instaurare un ambiente immunologico permissivo per la crescita tumorale. Un maggiore accumulo di cellule senescenti benigne invece corrisponde a parametri di sopravvivenza positivi e a un ambiente immunitario efficiente con azione antitumorale. Questo studio stabilisce che la direzione in cui evolverà la metastasi è da attribuire al tipo di cellula metastatica senescente che prevale sulle altre. Paradossalmente il ruolo chiave in questo processo è determinato, in ogni caso, da cellule che hanno perso la capacità di dividersi e riprodursi”.
I risultati fanno luce sui meccanismi alla base della crescita metastatica e aiutano a comprendere i limiti delle terapie standard basate esclusivamente sul targeting di cellule proliferanti. Inoltre, aprono la strada all’applicazione di agenti senolitici, in grado cioè di eliminare le cellule senescenti. La ricerca condotta è stata finanziata dal Ministero della Salute.

/da

Pfas aumentano rischio cardiovascolare. Svelato meccanismo

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pfas, padelle antiaderenti
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La contaminazione da PFAS – sostanze perfluoroalchiliche – aumenta l’ipertensione arteriosa e quindi il rischio cardiovascolare. Una ricerca nata dalla collaborazione dell’Università di Padova e dell’Istituto di neuroscienze (In) del Cnr ha svelato i meccanismi molecolari alla base. Gli studiosi hanno preso in esame i due principali PFAS (PFOA e PFOS) rilevati nel sangue di persone che vivono nell’Area Rossa della provincia di Vicenza, la più colpita. Dai risultati è emerso un aumento marcato della sintesi e produzione di aldosterone. Quest’ultimo è il principale ormone che aumenta la pressione arteriosa.

Il lavoro è stato condotto dal gruppo di ricerca del Prof. Gian Paolo Rossi dell’Università di Padova, coordinato da Brasilina Caroccia e con il contributo di Giorgia Pallafacchina per il Cnr-In e di Rosario Rizzuto dell’Università di Padova.

Banditi in Usa, ammessi in EU

I risultati dello studio hanno dimostrato la prima prova che un contaminante ambientale può causare ipertensione arteriosa. I PFAS sono sostanze ampiamente diffuse “siamo quotidianamente esposti ai loro effetti nocivi”– si legge nella nota del CNR. La loro produzione è stata bandita negli USA, ma è tuttora ammessa nell’EU. La ricerca è stata pubblicata sull’International Journal of Molecular Sciences.

I Pfas sono composti chimici sintetici quasi indistruttibili. Sono usati dall’industria per realizzare prodotti antiaderenti, antimacchia, impermeabili e per la produzione di materiali come Teflon o Gore-tex. Possono trovarsi quindi nella carta per alimenti, nelle padelle antiaderenti, nell’abbigliamento tecnico, nei tessuti impermeabili e antimacchia finanche nella carta igienica.

Ad oggi sono due i composti di largo uso della famiglia dei Pfas a essere considerati pericolosi: il Pfos (perfluoroottano solfonato) e il Pfoa (acido perfluoroottanoico). Le forme di esposizione possono essere molte, tra cui il consumo di alimenti che derivano da animali che si sono nutriti su terreni contaminati.

Pfas aumentano radicali liberi

L’Italia è tra i Paesi più colpiti dalla contaminazione da PFAS e in particolare, la regione Veneto. I ricercatori hanno dimostrato che l’effetto dei PFAS è dovuto alle loro proprietà ossidanti che determinano un aumento dei radicali liberi dell’ossigeno nelle cellule di cortico-surrene umano. Attraverso tecniche innovative di analisi subcellulare, i ricercatori sono anche riusciti a capire che l’aumento dei radicali liberi avviene nei mitocondri, le centrali energetiche della cellula, che sono anche gli organelli cellulari responsabili della produzione di aldosterone.

 

/da

Morto il giovane ricercatore Fulvio Filace

una foto di fulvio filace e dell'auto distrutta dall'esplosione
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Fulvio Filace è morto. Il giovane ricercatore del CNR che la scorsa settimana è rimasto coinvolto nell’esplosione del veicolo sperimentale sul quale stava viaggiando purtroppo è deceduto a causa della gravità delle ferite riportate. Il 25enne è la seconda vittima di questa tragedia che ha ancora molti contorni da chiarire. Lunedì scorso, infatti, era morta Maria Vittoria Prati, 66enne prima ricercatrice del Cnr che al momento dell’esplosione si trovava alla guida del veicolo. «Abbiamo sperato fino all’ultimo che Fulvio si potesse salvare» ha Fabio Murena, professore e marito di Maria Vittoria Prati,«Esprimiamo tutto il nostro cordoglio ai familiari e agli amici», ha aggiunto il professore. Fino all’ultimo i medici dell’ospedale Cardarelli di Napoli hanno cercato di salvare la vita del giovane, e per donargli il sangue si erano mobilitati a centinaia, ma non c’è stato nulla da fare.

LE INDAGINI

Al momento la Procura della Repubblica di Napoli ha aperto un fascicolo per Omicidio e incendio, per il momento a carico di ignoti. I militari del Nucleo Investigativo del Comando provinciale di Napoli insieme con il Ris di Roma dovranno individuare qualsiasi elemento utile sulle cause dell’esplosione della vettura. Aveva provocato una vera e propria ondata di solidarietà a Napoli l’appello a donare sangue dei familiari di Filace. In poche ore oltre cento persone si erano presentate al centro trasfusionale dell’ospedale Cardarelli, dove il giovane era ricoverato ed era stato sottoposto ad alcuni interventi chirurgici.

/da

Un fascio di luce per individuare cellule tumorali nel sangue

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tumore al seno, una ricercatrice a lavoro
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Un fascio di luce per scovare eventuali cellule tumorali in circolo nel sangue consentirà di rivoluzionare la diagnosi precoce delle malattie oncologiche. Quella che sino a qualche anno fa sembrava solo una chimera, oggi prende forma grazie ad una scoperta che porta la bandiera del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr). Giovani e brillanti ricercatori hanno infatti combinato nuove tecnologie di imaging che, analizzando la luce che attraversa le cellule e il loro metabolismo, permettono l’identificazione delle cellule tumorali circolanti nel sangue. Queste cellule, verosimilmente responsabili della diffusione delle metastasi, derivano da tumori solidi e circolano nel sangue periferico ma, essendo presenti in quantità minime, sono difficili da individuare ed eliminare con i farmaci attualmente disponibili.

GLUCOSIO

Le cellule tumorali hanno la capacità di assimilare grandi quantità di glucosio, fino a dieci volte più velocemente di quanto facciano le cellule normali. Per questo i ricercatori hanno utilizzato un sistema che consente loro di studiare l’assorbimento delle molecole di glucosio da parte delle cellule tumorali e osservare il loro metabolismo. Si tratta di un sistema di radiazione laser con il quale vengono illuminate le molecole, che permette di identificarle in maniera univoca, senza utilizzare particolari marcature. In questo modo è stato dimostrato che la capacità delle cellule tumorali di assorbire il glucosio più velocemente determina l’accumulo di lipidi in forma di goccioline, diversamente da quanto accade, per esempio, con i leucociti, le cellule sane del sangue. Questo fornisce un parametro affidabile per distinguere le cellule tumorali da quelle del sangue.

NUOVE PROSPETTIVE

Per individuare le goccioline lipidiche con tempistiche simili a quelle di uno screening rapido, abbiamo combinato la microscopia Raman con l’imaging olografico in polarizzazione (PSDHI). Questa tecnica di imaging permette di identificare la morfologia delle cellule e mappare le proprietà birifrangenti delle goccioline lipidiche. I ricercatori sono così riusciti a distinguere le queste cellule dai leucociti in pochi secondi, con un’affidabilità vicina al 100%. Questo approccio pone le basi per lo sviluppo di un nuovo metodo di isolamento delle cellule tumorali, semplice e universalmente applicabile. La raccolta e la coltura in vitro di queste cellule, inoltre, consente di esaminare le loro caratteristiche genetiche e biochimiche e valutare la sensibilità a farmaci specifici. La cosa straordinaria è che il rilevamento e la quantificazione delle cellule tumorali attraverso questo sistema combinato, realizzato grazie al sostegno di Fondazione Airc per la ricerca sul cancro e della Regione Campania, dopo la validazione in successivi studi preclinici e clinici, potrà essere utilizzato per lo screening, la diagnosi, la selezione della terapia e il monitoraggio della progressione delle patologie tumorali e delle eventuali recidive.

/da

Scoperto ruolo chiave di una molecola nel produrre neuroni nel cervello anziano

molecola con ruolo anti-invecchiamento neuroni
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Un’équipe di ricercatori del Cnr-Ibbc ha identificato il ruolo anti-invecchiamento neurale e di mantenimento della produzione di neuroni svolto in vivo da questa molecola. Si tratta dell’alfa-sinucleina. I risultati sono pubblicati su Frontiers in Cell and Developmental Biology.

La molecola che mantiene la produzione di neuroni

Il cervello dei mammiferi continua a generare neuroni per tutta la vita, a partire da cellule staminali neurali, in due zone specifiche dette nicchie neurogeniche: il giro dentato dell’ippocampo e la zona subventricolare.

Un team dell’Istituto di biochimica e biologia cellulare del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ibbc), guidato da Felice Tirone e Laura Micheli in collaborazione con Giorgio D’Andrea e Manuela Ceccarelli, si è chiesto se vi fossero dei geni particolarmente coinvolti nel mantenimento della produzione di neuroni nell’anziano. A questo scopo i ricercatori hanno utilizzato un modello di invecchiamento in vivo, con ridotta produzione di cellule staminali e neuroni del giro dentato dell’ippocampo e conseguente riduzione della capacità mnemonica. La neurogenesi nel giro dentato, infatti, è particolarmente importante per la formazione della memoria associativa, che permette di collegare tra loro ricordi diversi. Entrambi i processi si riducono durante l’invecchiamento e nelle malattie neurodegenerative. “Attraverso un’analisi genomica, abbiamo identificato in questo modello i geni che erano riattivati dalla corsa volontaria, che sappiamo essere un potente stimolo della produzione di neuroni”, spiega Tirone. “Abbiamo osservato che l’alfa-sinucleina – gene la cui espressione è ridotta nell’invecchiamento fisiologico e anche nel nostro modello – è riportata ai livelli normali dalla corsa. Inoltre, se la sua ridotta espressione nel giro dentato invecchiato è aumentata artificialmente, le cellule staminali riprendono a produrre neuroni”.

L’evidenza è quindi che l’alfa-sinucleina svolge un ruolo chiave nel mantenimento della produzione di neuroni nel cervello anziano. “È poi noto che nel caso di un eccesso dei livelli di alfa-sinucleina o quando la sua struttura è alterata, essa diventa responsabile di neurodegenerazione, in particolare nelle sinucleinopatie, fra cui ad esempio il morbo di Parkinson. Il nostro lavoro fa quindi luce sulla funzione fisiologica di questa molecola e la evidenzia come possibile target per terapie nell’anziano, preventive della neurodegenerazione”, conclude Micheli.

Allo studio hanno contributo, per l’analisi dei dati genomici, Teresa Maria Creanza e Nicola Ancona dell’Istituto di sistemi e tecnologie industriali intelligenti per il manifatturiero avanzato (Cnr-Stiima), Roberto Coccurello dell’Istituto dei sistemi complessi (Cnr-Isc) e Fondazione Santa Lucia IRCCS e Giacomo Giacovazzo dell’Università di Roma Tor Vergata per l’induzione dell’espressione cerebrale della alfa-sinucleina, e Raffaella Scardigli, dell’Istituto di farmacologia traslazionale (Cnr-Ift) per gli studi di espressione genica.

/da

Covid, Sebastiani (Cnr), servirà un altro stop

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malattie respiratorie e covid
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Nonostante l’Italia sia riuscita a frenare la risalita della curva epidemica da Covid, oggi l’Rt è sotto il valore soglia di 1, i dati di questi giorni mostrano «che siamo in frenata». Questo significa che presto la curva del contagio potrebbe tornare a salire. L’analisi su ciò che potrebbe attenderci è del matematico Giovanni Sebastiani, dell’Istituto per le Applicazioni del Calcolo ‘Mauro Picone’ del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Iac), ed è un’analisi che porta ad una comoda verità: tra non molto potremmo aver bisogno di altre due settimane di zona rossa nazionale. Sebastiani dice infatti che «sarebbe necessario a breve prevedere un altro periodo di 10-14 giorni di “freddata rossa” per abbassare l’incidenza. Un’azione simile – spiega il matematico – a quella messa in campo per il periodo delle vacanze di Natale, questo almeno in alcune regioni». Anche se ogni stop a causa del Covid ha un costo molto elevato in termini socio-economici, quello che è bene evidenziare è che  procrastinarlo porta solo a maggiori danni e a soste più lunghe.

OPERAZIONE VERITA’

Un dato che il matematico mette in evidenza è quello della disomogeneità dei dati forniti dalle regioni, che molto spesso non differenziano tra positivi per Covid al tampone antigienico e a quello molecolare. Sono solo 10, infatti, ad oggi, sottolinea Sebastiani, le Regioni e Province Autonome che di fatto riportano i valori dei positivi separatamente per i due tipi di test. «È auspicabile che tutte trasmettano i dati in questo modo. Questo rende impossibile al momento il confronto tra tutte le singole regioni-province autonome perchè hanno valori molto diversi della percentuale dei test molecolari da cui dipende il valore della percentuale cumulata fornita dai media». Intervenire oggi con un nuovo stop significherebbe riavvicinarsi al controllo con il tracciamento. In particolare, analizzando la curva media della percentuale dei positivi sui test molecolari per le dieci Regioni-Province autonome che riportano i valori dei positivi separatamente per i due tipi di test, Bolzano, Calabria, Campania, Friuli Venezia Giulia, Lazio, Lombardia, Piemonte, Puglia, Toscana e Trento, spiega Sebastiani «notiamo da tre-cinque giorni segni iniziali di frenata della discesa dal picco di dicembre-gennaio. Lo stesso succede per la maggiore parte delle loro curve analizzate separatamente, come ad esempio per la regione che ha un sesto circa della popolazione italiana, la Lombardia». Ciò potrebbe essere dovuto ai primi effetti del rilascio delle misure di contenimento di Natale-Epifania avvenuto il 7 gennaio, attesi dopo 10-14 giorni.

/da

Neuroni umani riemergono dalle ceneri di Pompei

neuroni umani
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Dalle ceneri di Pompei ed Ercolano riemergono dei neuroni umani, frammenti di DNA appartenenti a una vittima dell’eruzione che nel 79 d.C. seppellì l’intera area vesuviana fino a 20 km di distanza dal vulcano. La straordinaria scoperta è tutta italiana, frutto del lavoro dell’antropologo forense Pier Paolo Petrone, in collaborazione con geologi, archeologi, biologi, medici legali, neurogenetisti e matematici, che hanno raggiunto risultati eccezionali nonostante le limitazioni imposte dal Covid-19. «Il rinvenimento di tessuto cerebrale in resti umani antichi è un evento insolito – spiega Petrone, coordinatore del team – ma ciò che è estremamente raro è la preservazione integrale di strutture neuronali di un sistema nervoso centrale di 2000 anni fa, nel nostro caso a una risoluzione senza precedenti». Una scoperta, quella di questi neuroni, che ricorda un po’ la ricostruzione fantascientifica di Jurassic Park. Anche se in questo caso i dinosauri non c’entrano.

VETRIFICAZIONE 

L’eruzione, che causò la devastazione dell’area vesuviana e la morte di migliaia di abitanti, seppellendo in poche ore la città di Ercolano, ha permesso la conservazione di resti biologici anche umani. La straordinaria scoperta ha potuto contare sulle tecniche più avanzate e innovative di microscopia elettronica del Dipartimento di Scienze dell’Università di Roma Tre, un’eccellenza italiana, dove le strutture neuronali perfettamente preservate sono state rese possibili grazie alla conversione del tessuto umano in vetro, che dà chiare indicazioni del rapido raffreddamento delle ceneri vulcaniche roventi che investirono Ercolano nelle prime fasi dell’eruzione. I risultati dello studio mostrano che il processo di vetrificazione indotto dall’eruzione, unico nel suo genere, ha congelato le strutture cellulari del sistema nervoso centrale di questa vittima, preservandole intatte fino ad oggi.

INDAGINI

Le indagini sulle vittime dell’eruzione proseguono in sintonia tra i vari ambiti della ricerca. La fusione delle conoscenze dell’antropologo forense e del medico-legale stanno dando informazioni uniche, altrimenti non ottenibili. Lo studio ha anche analizzato i dati di alcune proteine già identificate dai ricercatori in un lavoro pubblicato a gennaio scorso dal New England Journal of Medicine. Un aspetto di rilievo potrebbe riguardare l’espressione di geni che codificano le proteine isolate dal tessuto cerebrale umano vetrificato. Tutte le trascrizioni geniche identificate sono presenti nei vari distretti del cervello quali, ad esempio, la corteccia cerebrale, il cervelletto o l’ipotalamo. Le indagini sui resti delle vittime dell’eruzione non si fermano qui. Questi e altri risultati delle indagini bioantropologiche e vulcanologiche in corso a Ercolano stanno via via riportando alla luce particolari mai prima messi in evidenza, che arricchiscono il complesso quadro di eventi della più nota tra le eruzioni del Vesuvio.

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