Dal dottorato in neuroscienze all’arte giapponese: intervista a Greg Dunn

È possibile trasformare le immagini al microscopio dei neuroni in opere d’arte? Intrecciare il proprio dottorato in neuroscienze con un percorso artistico fino al punto di farli diventare quasi una cosa unica e coerente? Gregg Dunn ci è riuscito. Avevo già parlato di lui e di come i suoi quadri e le sue stampe, così essenziali ed eleganti, mi avessero conquistata. Ho avuto il piacere di conoscere questo scienziato-artista in occasione dello scorso meeting della società di neuroscienze (SfN), a New Orleans, dove ha presentato alcune delle sue opere e, siccome oltre a essere bravo è estremamente cortese e disponibile, ne è nata poi un’intervista…

Glial Flare (Cortesia: Gragg Dunn)

Continua… (Baraka, intersezioniImprobabili)

 di Aristotele Karytinos

Il motto latino “mens sana in corpore sano” è spesso inteso come un invito all’esercizio fisico: con un corpo in forma, il cervello sta meglio. Ma perché non far fare un po’ di palestra anche alla nostra materia grigia? Da quando questa idea ha preso piede sono spuntati diversi software per il “cognitive training”, videogiochi per la ginnastica della mente che allenano memoria e concentrazione. E, secondo un nuovo studio, simili giochi possono anche aiutare chi soffre di insonnia.

“Sono le tre e mezza del mattino. Ancora…” (Cortesia: Pablo Fernández)

La mancanza di sonno è un disturbo che può comparire come sintomo dei malesseri più disparati o, talvolta, come condizione a sé stante. Può colpire persone di ogni età, ma è particolarmente frequente negli anziani. In questi ultimi, l’insonnia può aggravare le condizioni di salute e deteriorare le capacità cognitive.

Spesso si prova a curare l’assenza di sonno in modo diretto tramite farmaci, ma gli autori dell’articolo da poco pubblicato su PLOS One hanno voluto tentare un altro approccio: rimettere in forma la mente con il training cognitivo per ristabilire un sonno normale. Del resto lo studio è frutto dello sforzo combinato di Iris Haimov, professoressa di psicologia presso il Max Stern Yezreel Valley College, in Israele, e Evelyn Shatil di CogniFit Inc., società produttrice dell’omonimo software per la ginnastica mentale.

I partecipanti allo studio, di età compresa tra i 65 e gli 85 anni, sono stati monitorati prima, durante e dopo il trattamento per verificare l’entità della loro insonnia e le loro capacità cognitive. Le due ricercatrici hanno potuto seguire i progressi dei pazienti attraverso un “diario del sonno” tenuto da ogni paziente, una registrazione dei ritmi di sonno-veglia tramite actigrafia, e naturalmente i risultati dei giochi svolti da ciascun partecipante sul proprio pc. I pazienti sono poi stati divisi in due gruppi: mentre il gruppo di controllo si è dedicato, per otto settimane, a esercizi generici (elaborazione di testi e immagini su computer), l’altro gruppo ha usufruito, nello stesso periodo, di un training mentale personalizzato attraverso il software Cognifit.

Al termine del trattamento, i risultati hanno mostrato un netto miglioramento dell’insonnia per il gruppo “allenato”, al contrario del controllo. Tutto questo, ovviamente, insieme a un miglioramento delle performance cognitive.

Abbiamo quindi una soluzione per l’insonnia che possa sostituire le vecchie pillole? Haimov e Shatil sperano di sì: i farmaci contro l’insonnia hanno diversi effetti collaterali, possono dare dipendenza e perdono di efficacia se usati a lungo. Poter impiegare il cognitive training per dormire sonni tranquilli sarebbe un bel guadagno per i pazienti.

Sembra strana l’idea di rimpiazzare una medicina con un videogame, ma non è la prima volta che il “brain fitness” si propone come alternativa ai farmaci: nel 2011, l’azienda Brain Plasticity aveva richiesto l’approvazione della Food and Drug Administration per validare il proprio software come cura della schizofrenia. Mentre l’industria del cognitive training frutta decine di milioni di dollari l’anno, il panorama scientifico resta diviso e, se alcuni appoggiano il training cognitivo con convinzione, c’è chi sostiene che il metodo abbia poca o nessuna utilità.

Questo confronto prosegue dal 2008, quando il lavoro di Susanne M. Jaeggi pubblicato sulla prestigiosa rivista PNAS ha rappresentato il primo lavoro scientifico a favore del cognitive training come metodo per incrementare l’intelligenza.

Da allora, si sono susseguiti studi che indicavano l’allenamento mentale anche come un potenziale approccio terapeutico contro deterioramento cognitivo, demenza senile, riduzione dei rischi di incidenti stradali per i guidatori più anziani, malattie neurodegenerative e schizofrenia. Esistono però anche pubblicazioni contro il cognitive training, e il dibattito resta aperto.

Questa incertezza è uno dei motivi per cui i sostenitori del brain training desiderano l’intervento della FDA: un’ente in grado di certificare l’efficacia terapeutica di questi giochi potrebbe anche distinguere quelli che offrono veri benefici da quelli che, invece, sono solo un simpatico passatempo.

Google celebra oggi con un Doodle animato il sessantunesimo anniversario della nascita di Douglas Adams (Cambridge, 11 marzo 1952 – Santa Barbara, 11 maggio 2001), autore della “Guida galattica per autostoppisti”. Dalla guida ricordiamo il numero 42, ovvero la risposta alla domanda fondamentale sulla vita, l’universo e tutto quanto, e i mille modi per cui un asciugamano può essere utile quando si viaggia nello spazio.

di Aristotele Karytinos

I fischi, per l’uomo, non sono certo un modo raffinato di comunicare: con un fischio attiriamo l’attenzione, dimostriamo approvazione o disappunto, e poco altro. Esistono però rari casi di linguaggi composti solo da fischi, come quello usato dai pastori di La Gomera per comunicare tra loro a grandi distanze. Nel regno animale poi non siamo certo gli unici “fischiatori”. Uno in particolare usa tali suoni anche come una sorta di firma: stiamo parlando del delfino.

Chissà che cosa si raccontano… (Cortesia: Jeff Kraus)

L’apprendimento vocale è la capacità degli animali di imparare e replicare, modificandoli, i suoni prodotti da altri. Questo è piuttosto comune negli uccelli, ma decisamente più raro nei mammiferi. I tursiopi o delfini sono un caso particolare, poiché riescono ad apprendere molti suoni e modularli su varie frequenze per comunicare tra loro. Al contrario degli uccelli però, tra i quali i fischi sono di solito una sorta di patrimonio comunitario condiviso tra molti, questi cetacei impiegano suoni più individuali, che li identificano come una firma o un nome.

Sebbene il vocabolario dei tursiopi possa essere ricco, in natura circa il 50 percento dei fischi emessi da un delfino è il proprio richiamo personalizzato, che ogni individuo crea da sé sin dai primi giorni di vita. Si è osservato inoltre che questi animali possono apprendere, copiare e modificare i richiami altrui, seppur raramente. Ma a che scopo?

Stephanie L. King, dell’Università di St. Andrews in Scozia, ha pubblicato pochi giorni fa sui “Proceedings of the Royal Society” i risultati ottenuti cercando di rispondere a questa domanda, attraverso osservazioni su delfini selvatici e in cattività dal 1984 al 2009. King e i suoi collaboratori hanno ipotizzato che un simile comportamento potesse avere ruolo in atteggiamenti aggressivi, di inganno o di associazione con altri individui.

I ricercatori hanno dapprima effettuato numerose osservazioni per stabilire con che frequenza i tursiopi si associavano l’uno con l’altro, identificando così coppie di maschi alleati e madri seguite dai loro cuccioli. In seguito, catturando i tursiopi e rilasciandoli poco dopo, i biologi hanno osservato il loro comportamento e registrato i suoni emessi dagli animali. Il gruppo ha effettuato negli anni un totale di 85 catture, durante le quali i fischi dei delfini sono stati registrati e tradotti in spettri di frequenza, più facili da confrontare. Allo studio sugli esemplari selvatici, King ha associato le osservazioni compiute su un gruppo di quattro individui maschi in cattività, per un totale di 179 coppie di tursiopi.

I risultati hanno dimostrato che la tendenza a copiare il richiamo altrui è rara: sono infatti solo dieci le coppie che hanno mostrato un simile atteggiamento. Ciò che si è visto è tuttavia significativo, perché solo gli esemplari uniti da legami di alleanza o da un rapporto madre-figlio hanno mostrato questo comportamento. Inoltre, misurando i tempi intercorsi tra un vocalizzo e l’altro, i ricercatori hanno dimostrato che il richiamo “copiato” era lanciato in risposta all’originale.

Dai dati raccolti, King e i suoi collaboratori sono giunti alla conclusione che il copiare la firma vocale altrui non sia un atteggiamento aggressivo, poiché avviene solo tra “amici”, e non abbia lo scopo di ingannare, dato che ogni fischio copiato presenta chiare differenze quasi certamente introdotte di proposito, data la grande abilità dei tursiopi di apprendere e modulare suoni. E’ dunque possibile che le modifiche apportate a un richiamo racchiudano informazioni aggiuntive destinate all’altro animale.

Se il fischio personalizzato di ogni delfino fa le veci di un nome, la sua copia è quasi certamente un modo per contattare il proprietario di quel fischio: ciò, secondo King, fa dei tursiopi un raro esempio di comunicazione referenziale, ossia la capacità di riferirsi a uno specifico oggetto esterno attraverso il linguaggio.

Ma se i tursiopi possono chiamarsi per nome, quali altre informazioni possono scambiarsi tra loro? Possono cercare l’aiuto di un amico, o riferirsi a lui indirettamente quando comunicano con altri individui? Ci vorranno nuovi sforzi dei ricercatori per rispondere a queste domande: dietro ai fischi dei delfini potrebbe nascondersi un linguaggio molto più complicato di quello che sembra.

di Chiara Mancini

Bzzz…bzzz…bzzz…Un bombo svolazza in giro per il campo in cerca di fiori. Bzzz…bzzz…bzzz…Usa la vista per individuarli e pure l’olfatto. Bzzz…bzzz…bzzz… Ma si serve anche del campo. Quello elettrico, s’intende.

Bzzz...bzzz...campo elettrico più positivo=fiore vuoto. (Cortesia: Christian Stamm)

Ecco fatto: il ronzio si è fermato perché il bombo ha trovato il fiore. Con tutto quello sbattere d’ali l’insetto si è caricato di elettricità statica positiva e lui non lo sa, ma il fiore ha una carica negativa. Quindi il polline si trasporta con più facilità dal fiore al bombo che ora sta succhiando il nettare tranquillo.

Un bene per il fiore, che avrà più chances di riprodursi e un bene per il bombo, che si sta abbuffando. Tutti contenti? Sì, tranne gli scienziati dell’Università di Bristol, guidati da Daniel Robert, rimasti incuriositi dal fenomeno. Infatti loro sapevano già di questa interazione, ma non erano sicuri del fatto che il bombo sapesse sfruttare il campo elettrico anche per distinguere i fiori, prima di buttarcisi sopra. Volevano scoprirlo e poi pubblicare i loro risultati in un articolo su “Science Express“.

Serviva perciò un esperimento.

Hanno deciso di prendere alcuni fiori artificiali e li hanno riempiti di saccarosio. Poi ne hanno riempiti altri con una sostanza amara, della quale i bombi non si nutrono. I Bombus terrestris visitavano questi fiori finti a caso, ma quando i ricercatori hanno applicato un campo elettrico ai fiori con saccarosio, allora i bombi riuscivano a individuare il campo da qualche centimetro di distanza e visitavano il fiore l’80 per cento delle volte. Togliendo la carica i bombi tornavano a visitare i fiori in modo casuale.

I ricercatori erano lì a saltellare per il laboratorio, felici di aver scoperto questo comportamento dei bombi. Saltellavano così tanto che sembravano loro stessi dei bombi svolazzanti tra i fiori. E mentre saltellavano si dicevano: “I bombi possono usare il campo elettrico come indicatore della presenza di cibo, molto di più di quanto non sfruttino il colore o il profumo!”. In realtà non sappiamo se sia andata proprio così, e cioè se i ricercatori davvero saltellassero “elettrizzati”. Però di certo erano contenti, e ancora non del tutto appagati. Infatti volevano testare un’altra cosa: se i bombi fossero influenzati anche dalla forma del campo elettrico del fiore, che dipende dalla forma del fiore.

Così hanno variato la forma del campo elettrico attorno ai fiori che avevano una stessa carica e hanno mostrato che i bombi preferivano i fiori con il campo dalla forma di cerchi concentrici, come i cerchi di un bersaglio: questi erano visitati il 70 per cento delle volte rispetto al 30 per cento dei fiori con campo elettrico circolare intero. L’ipotesi è che possa essere stato un meccanismo che i fiori hanno evoluto per competere in modo spietato nell’attrarre e nello sfruttare gli impollinatori.

Robert comunque ha trovato le prove che l’elettricità è parte del mondo sensoriale dei bombi, anche se non si sa bene come gli insetti facciano a percepire il campo elettrico. Potrebbe trattarsi di una specie di “sesto senso”, ma potrebbe anche essere semplicemente che i bombi sentono la carica elettrostatica perché i loro peletti si alzano, come quando i nostri capelli si spostano vicino a un palloncino caricato elettrostaticamente.

Ma non finisce qui. Il fiore ha ancora qualche cosa da dire all’impollinatore. Infatti quando il bombo visita il fiore lascia una parte di carica positiva e modifica il campo elettrico del fiore. Con più visite da parte degli insetti il campo può cambiare sensibilmente e questo cambiamento dice a un altro bombo che il nettare è poco, perché i visitatori sono stati tanti. E’ come se i fiori non volessero mentire ai bombi e volessero lanciargli un messaggio chiaro: torna più tardi, ora siamo in pausa.

Bzzz…Bzzz…Bzzz…”Okay”, sembra dire il bombo, “Dato che siete chiusi, me ne volo su un altro fiore”.

di Anna D’Errico

Giornata intensa, un corri corri fino a sera quando, tornati a casa, compiamo quel gesto meraviglioso di togliere i vestiti e metterci comodi. È in quel momento, mentre ci stiamo sfilando la maglia a braccia alte e ascelle spalancate che cogliamo il nostro io più profondo. Una sola sniffata è sufficiente, ci crogioliamo giusto un attimo nel nostro odore, un ghigno a metà tra il compiaciuto e il tramortito e poi via sotto la doccia. Affascinante. Eppure che cosa sia a permetterci di distinguere il nostro odore da quello degli altri non è ancora chiaro. 

Annusa il tuo odore. Lo riconosci? (Cortesia: Anna Harris)

Gli scienziati studiano da tempo la questione e secondo i risultati di una recente ricerca pubblicata su i “Proceedings of the Royal Society B” la capacità di riconoscere il proprio odore è legata anche a quella di riconoscere il proprio complesso maggiore di istocompatibilità (MHC). Per verificarlo i ricercatori del gruppo di Thomas Boehm, del Max Planck Institute of Immunobiology and Epigenetics di Freiburg, in Germania, hanno condotto una serie di esperimenti testando la capacità di distinguere gli odori in base al fatto che questi presentino o meno una struttura simile a quella del proprio MHC.

Il complesso maggiore di istocompatibilità è una famiglia di proteine espresse da geni con un’ampia variabilità. Queste proteine sono presenti sulla superficie di tutte le cellule nucleate e permettono ai linfociti T di distinguere gli antigeni del proprio corpo da quelli estranei e, in caso, di innescare la risposta immunitaria. Il fatto che le possibili versioni dell’MHC siano numerose fa in mondo che ognuno abbia una propria “impronta” personale, variabilità che rende molto efficiente il sistema immunitario, ma che per esempio rende difficili i trapianti a causa delle note reazioni di rigetto. Questa variabilità sembra essere responsabile in parte anche della nostra impronta odorosa.

È noto che in molti animali l’MHC svolge un ruolo importante nella comunicazione chimica alla base di molti comportamenti stereotipati come l’accoppiamento. Il pesce spinarello, per esempio, sceglie come compagni riproduttivi individui con un MHC diverso dal proprio. E nell’uomo?

Diversi dati suggeriscono che anche nel nostro caso c’è una correlazione tra MHC e scelta del partner. In un esperimento degli anni Novanta, diventato famoso come “l’esperimento della maglietta sudata”, è stato preso un campione di uomini e si è chiesto loro di indossare una maglietta per due notti consecutive dopo essersi lavati con sapone senza profumo (anche le t-shirt erano non- trattate con deodoranti di alcun tipo). Le magliette sono state poi “archiviate” dagli scienziati e sottoposte a nasi femminili. Il risultato, riassumendo, è stato che le donne preferivano l’odore delle magliette indossate da uomini con un MHC molto diverso dal proprio. Tuttavia ricerche più precise per confermare questi risultati e avere una prova diretta del ruolo dell’MHC nella percezione del proprio odore nell’uomo ancora non c’erano state. Lo studio pubblicato ora dai ricercatori tedeschi va più a fondo nella faccenda. Gli scienziati hanno condotto due tipi di test in doppio cieco: un test olfattivo semplice e uno abbinato a risonanza magnetica funzionale. I ricercatori hanno dato a un campione di 22 donne due diverse “fragranze” da applicare rispettivamente sotto l’ascella destra e sinistra, dopodiché l’esperimento prevedeva che le donne facessero un’autovalutazione degli odori delle ascelle compilando un questionario in cui esprimevano le loro preferenze e quale degli odori pensassero fossero più simili a quello della propria pelle. Dai risultati è emerso che le donne, eccetto le fumatrici e quelle con raffreddore, riconoscevano come “self” l’odore composto con MHC simile al proprio, tuttavia la loro preferenza pensando a un profumo attraente o da indossare ricadeva su quello con MHC non-self. In una seconda fase sperimentale con fMRI i ricercatori hanno osservato che una soluzione odorosa con molecole MHC di tipo self attiva nei soggetti una specifica area del cervello, diversa da quella non-self.

L’ipotesi è che l’effetto discriminante non sia legato a una specifica combinazione di fattori MHC, ma semplicemente a un riconoscimento del tipo self – non-self. Resta invece ancora non chiaro quali siano i meccanismi fisiologici che consentano di discriminare il proprio MHC da quello altrui anche se questo studio rappresenta un buon punto di partenza. La questione è interessante perché permetterebbe di capire per esempio in base a quali criteri un profumo ci piace più di un altro o perché lo stesso profumo applicato su persone diverse ci dà una diversa impressione olfattiva.

Intanto noi crogioliamoci pure nel nostro profumo…

Angelo Sommaruga, apicoltore di grandissima esperienza e rilevanza internazionale, ha collaborato al progetto “Nidi d’Ape”, un ambizioso studio sulle popolazioni di apoidei del Verbano. In questo video ci spiega del progetto mostrandoci anche i nidi artificiali al nucleo della ricerca.

di Marco Affini

Quando tre anni fa nacque dall’idea di tre professori dell’istituto L. Cobianchi di Verbania, Patrizia Balzarini, Claudio Vicari e Carlo Ramoni, e di Angelo Sommaruga, apicoltore di più che ventennale esperienza, il progetto “Nidi d’Ape”, non ci si aspettava certo di arrivare a una scoperta del genere. Trovare un’ignara Creightonella intenta a nidificare come se niente fosse nella riserva sul lago Maggiore, un punto lontano almeno qualche migliaio di chilometri da dove ci si aspetterebbe di trovare questo insetto, era senza dubbio l’ultima delle ipotesi. Il progetto puntava infatti a uno scopo ambizioso: gettare un po’ di luce su una classe di animali tra i più sottovalutati, e allo stesso tempo temuti: gli apoidei. Tuttavia nessuno si aspettava di fare un ritrovamento del genere.

Creightonella

Gli apoidei e l’impollinazione

Gli apoidei sono una superfamiglia di imenotteri che annovera tra le altre specie l’ape comune (Apis mellifica) e il bombo (Bombus spp.) e che nelle sue miriardi di specie e sottospecie va occupandosi di un compito essenziale per l’ecosistema: l’impollinazione. Come molti dovrebbero sapere la maggior parte delle piante si riproduce grazie a questo processo. Si tratta in pratica di un rapporto sessuale a distanza in cui al centro di tutto sta il polline, versione vegetale dei nostri spermatozoi. Dato che le piante sono fissate al terreno tramite le radici e non possono muoversi, non potrebbero scambiarsi il polline e quindi non potrebbero riprodursi. Sono andate così evolvendo diversi meccanismi per risolvere il problema. Circa 130 milioni di anni fa alcune specie di piante, le angiosperme, cominciarono a sviluppare un sistema estremamente preciso e raffinato per fare questo: il fiore.

Con la comparsa sul nostro pianeta dei primi fiori infatti le piante incominciarono a utilizzare gli insetti, e anche altri animali come mammiferi, rettili o uccelli, per far trasportare il loro polline. Attraverso un percorso fatto in coevoluzione, un meccanismo in cui piante e insetti sono andate evolvendosi l’una in funzione dell’altro, si è arrivati a livelli di efficienza e specializzazione notevoli tanto che ora esistono alcune specie di insetti e di piante il cui legame è esclusivo e reciproco. 

Fiori e insetti, un rapporto alle radici del tempo

Il rapporto che lega fiori a insetti, o più largamente agli animali impollinatori, affonda le radici a diversi milioni di anni fa. Dopo la comparsa delle prime specie vegetali terrestri, i fossili più antichi ritrovati finora datano il fatto all’Ordoviciano (450 milioni di anni fa), ci vollero ben 200 milioni di anni per arrivare alla comparsa dei primi fiori e quindi all’impollinazione. Altri milioni di anni poi, per arrivare a perfezionare il meccanismo con l’impollinazione biotica.

Prima della comparsa di questo sistema l’impollinazione esisteva già ma si verificava grazie all’azione del vento e dell’acqua, elementi che, pur essendo efficaci, tutt’ora infatti sono utilizzati da diverse specie vegetali, vanno a disperdere casualmente il polline con un bassissimo grado di efficienza. Con l’avvento invece di vettori biologici, organismi in grado di portare il polline con maggiore precisione e minore casualità, si sono avuti migliori risultati. Prova di questo è la stima che attesta intorno al 90 per cento la proporzione delle specie vegetali che utilizzano questa soluzione.

Esistono diverse specie di animali impollinatori. Mammiferi, uccelli e rettili per l’impollinazione zoofila, e soprattutto insetti per quella entomofila. Con oltre il milione di specie classificate, e gli scienziati ritengono ce ne siano ancora almeno il doppio da scoprire, gli insetti sono infatti un ottimo vettore. Piccoli, estremamente numerosi, in grado di spostarsi anche per enormi distanze sono i fattorini ideali. Inoltre hanno un’elevatissima adattabilità legata anche alla loro prolificità.

Si ritiene infatti che il rapporto tra alcune specie di insetti e di fiori, un legame che dura da almeno 100 milioni di anni, in molti casi sia andato sviluppandosi con un processo di coevoluzione. In pratica i fiori sono cambiati in migliaia di anni per adattarsi meglio a determinate specie di impollinatori che, a loro volta, hanno fatto lo stesso in funzione dei fiori. Il tutto spinto dal motore dell’evoluzione: la competizione che anche nel mondo vegetale impera come in quello animale. Questo ha portato così a un grande livello di efficienza e precisione.

Il fiore è un’invenzione costosa per una pianta. Si tratta di una struttura molto complessa, delicata e stagionale, al cui interno, per di più, può esserci una ricompensa allettante per chi voglia visitarla. Tuttavia questo è controbilanciato dalla possibilità di trasmettere i propri geni, unico vero e oggettivo scopo nella vita per chi abita il pianeta. Visitando il fiore l’insetto andrà infatti cospargendosi involontariamente di polline, elemento che contiene le cellule deputate alla riproduzione della pianta: i gameti. L’animale ripeterà più e più volte, anche migliaia al giorno, l’attività, passando di fiore in fiore e scambiando così, di volta in volta, il polline perché ad ogni nuovo contatto con un fiore diverso ne acquisirà e ne perderà un po’.

Maggiore è la specificità tra l’insetto e il fiore e maggiore sarà così la percentuale di successo visto che l’animale andrà limitando la propria attenzione a una minore gamma di fiori assicurando così alla pianta una maggiore efficacia riproduttiva. A seguito dell’impollinazione il fiore femminile andrà trasformandosi in frutto al cui interno si troveranno i semi, elemento da cui poi trarrà origine il nuovo individuo.

La grande varietà di forme, colori e profumi dei fiori non è infatti assolutamente casuale ma corrisponde a un vero e proprio linguaggio, uno spot pubblicitario bello e buono. I fiori promettono cibo e, sorprendentemente in alcuni casi, sesso. Le truffe non sono solo infatti prerogativa umana.

Un esempio è la pseudocopula, un meccanismo sorprendente di riproduzione impiegato ad esempio dalle orchidee del genere Ophrys. Queste piante si sono evolute modificando il fiore, e soprattutto un petalo, il labello, per assumere forma e colorazione delle femmine di un determinato genere di insetti. Per esempio la Ophrys bombyliflora si è specializzata sulle femmine del genere Eucera. I maschi, tratti così in inganno dal fiore, vi si poseranno e cercheranno di copulare con la presunta femmina andando così invece a cospargersi di polline. Cosa che ripeteranno con i fiori di altre orchidee della stessa specie permettendo loro di scambiarsi il polline e quindi di riprodursi.

È chiaro perciò come la CCD, acronimo inglese che sta per Colony Collapse Disorder – Sindrome da Collasso delle Colonie, un fenomeno che ha colpito, e tutt’ora colpisce, gli apoidei di tutto il mondo portandoli sull’orlo dell’estinzione, abbia provocato forte interesse e la preoccupazione di molti. Se gli apoidei venissero a mancare, oltre a un pesantissima perdita in termini di biodiversità, si verrebbe anche a creare un’enorme problema visto che moltissime specie vegetali potrebbero non essere più in grado di riprodursi. 

Il progetto “Nidi d’Ape”, nato proprio in questo contesto tre anni fa, è andato interessandosi di questo problema. Realizzando una serie di stazioni pilota dotate di nidi artificiali e posizionandole in diversi punti del Verbano e dell’Ossola, si proponeva di tentare un censimento delle specie presenti nella zona esaminando, nell’arco di tre anni, quali apoidei avessero colonizzato i nidi.

I risultati del progetto sono ancora in fase da analisi ma il ritrovamento della Creightonella è subito balzato agli occhi come un fatto decisamente eccezionale.

L’insetto venuto dal caldo

Il genere Creightonella riunisce al suo interno diverse specie tipiche per la maggior parte del continente africano. Esiste infatti solo una specie, la Cregihtonella albisecta, che nulla però ha a che vedere con l’animale ritrovato da “Nidi d’Ape”. Il clima dell’habitat tipico di questo genere di imenotteri è infatti molto differente da quello del Piemonte settentrionale. Le diverse specie del genere Creightonella sono comuni infatti nei territori compresi all’interno della fascia intertropicale africana, e anche per quanto riguarda la specie albisecta, pur essendo presente in europa, trova distribuzione in aree mediterranee. È chiaro perciò come il ritrovamento abbia del sorprendente.

Distribuzione delle specie di Creightonella

È senza dubbio presto per azzardare una spiegazione utile a capire come una specie probabilmente africana sia in grado di nidificare in un’area così lontana dal proprio areale di distribuzione e, per di più, con un clima decisamente differente come quella della riserva del Fondo Toce. Si potrebbe ipotizzare che questo sia in diretta correlazione al fenomeno sempre più evidente del cambiamento climatico che, tra gli scenari ipotizzati, ha quello di portare a un’invasione di specie esotiche.

Con un progressivo riscaldamento delle temperature medie annuali, oggi ci sono 16 gradi Celsius pur essendo l’inizio di gennaio, i nostri ecosistemi diventano infatti “interessanti” anche per specie esotiche che in milioni di anni sono andate adattandosi a climi più caldi di quelli tipici delle nostre aree. Queste specie vedono aprirsi nuovi orizzonti di crescita andando così a colonizzare aree fino a pochi anni fa impensabili ed entrando così in competizione con le specie originarie che, in molti casi finiscono per soccombere.

Se a questa invasione si aggiungono poi la debolezza di molte popolazioni di apoidei dovute a fattori come l’inquinamento, la CCD, legata all’uso di un tipo di pesticidi impiegati in agricoltura, e la drammatica e costante riduzione degli habitat, è chiaro come questi invasori abbiano ben poca difficoltà ad installarsi nei nostri ecosistemi.

Il ritrovamento ha quindi un grande significato perché è chiaro indice di quanto stia accadendo sia in termini di clima che soprattutto di attacco della biodiversità. È poi ancor più significativo che la scoperta sia avvenuta proprio nella riserva naturale del Fondo Toce, un’area a forte rischio di chiusura a seguito dei tagli stabiliti dalla Regione, nonostante la sua di riconosciuta importanza sia per quanto riguarda gli ecosistemi del lago Maggiore (è una delle ultime aree rimaste di canneto, un ecosistema fragile, raro e ricco di biodiversità) che per le rotte migratorie di diverse specie di uccelli. Ogni anno infatti migliaia di animali partono dall’Africa per giungere sino a paesi come la Norvegia, la Germania, il Regno Unito, veri e propri viaggi intercontinentali a battito d’ala. Sulla loro strada trovano da migliaia di anni l’area del Fondo Toce, un luogo ideale dove sostare e dove infatti è stata installata una stazione di monitoraggio che grazie alla dedizione di diversi volontari permette ai ricercatori di tutta Europa di poter monitorare lo status di questi meravigliosi animali ricavando così, in modo indiretto, anche fondamentali indizi sullo stato dei nostri ecosistemi e quindi della parte di mondo in cui viviamo.

E in che rapporti è con i vaccini

di Ambra Giulia Marelli

Non ci pensiamo mai, ma il mondo è un posto pericoloso. E, no, non ci riferiamo a ladri, assassini e stupratori, ma a nemici infinitamente più piccoli e insidiosi: virus, batteri e tossine. Ci hai mai pensato? Se non fossimo così ben organizzati per combatterli non sopravvivremmo un giorno. Ma, fortunatamente, abbiamo una serie di cavalieri senza macchia e senza paura che in ogni momento ci proteggono dai loro attacchi: tutti i meccanismi del sistema immunitario.

Le cellule del sistema immunitario (Cortesia: Jeanne Kelly)

Essenzialmente, si può distinguere questi meccanismi in due grandi categorie: l’immunità innata e l’immunità acquisita o adattativa.

La prima è presente in ogni istante nei soggetti sani e interviene immediatamente in caso di un attacco al nostro organismo. Ne sono membri tutte le barriere epiteliali (la pelle, la mucosa dell’apparato digerente e ogni epitelio che si trova nel nostro corpo), i fagociti (cellule in grado di inglobare per fagocitosi elementi potenzialmente dannosi per l’organismo), i linfociti NK che uccidono le cellule infettate e attivano i macrofagi, una classe di fagociti) e il sistema del complemento (circa una ventina di proteine che portano alla distruzione del patogeno). Il vantaggio sta nella rapidità dell’intervento, tuttavia riconosce i microbi, ma non le tossine, e comunque non le singole specie microbiche, al più le classi. Quindi la risposta è potente e veloce, ma non mirata. In pratica, li possiamo considerare come il fossato, le mura (la pelle) e le sentinelle (fagociti e NK) di una cittadella medievale: se arriva un nemico, queste sono le prime difese. Non saranno esattamente le più adatte, ma intanto gli invasori hanno pane per i loro denti.

La seconda invece si attiva solo dopo un periodo di latenza variabile (per il vaiolo, ad esempio, è di 15 giorni) e solo dopo che delle cellule specializzate (cellule dendritiche e macrofagi) hanno catturato il patogeno e l’hanno presentato ai linfociti T nei linfonodi. Ne fanno parte essenzialmente i linfociti (B, T, e citolitici) e gli anticorpi (proteine rilasciate dai linfociti B). Ovviamente qui il vantaggio non sta certo nella rapidità della risposta, ma nella capacità di riconoscere e memorizzare qualunque tipo di patogeno si incontri e il modo giusto per combatterlo. In particolare, i linfociti T helper riconoscono solo gli antigeni proteici, mentre i linfociti B proteine, lipidi, carboidrati o frammenti di acidi nucleici. Una volta avvenuto il riconoscimento, queste cellule proliferano enormemente e si specializzano per contrastare proprio quel particolare nemico, e i linfociti B maturati (detti plasmacellule) rilasciano anticorpi specifici che legano l’antigene. Il riconoscimento dell’antigene da parte dell’anticorpo, delle cellule che presentano l’antigene stesso ai linfociti T e a quelle dell’immunità innata scatena una serie di reazioni concatenate, chimiche e cellulari, che portano alla distruzione del patogeno, di solito per lisi, apoptosi o fagocitosi. Insomma, per tornare all’esempio di prima, è come se i generali dell’esercito studiassero bene la situazione interrogando i prigionieri (che in questo caso sono gli antigeni), formassero delle forze scelte (i linfociti) e poi muovessero una difesa appositamente addestrata per sgominare quel particolare nemico. Per quel che riguarda gli anticorpi, diciamo che i linfociti B siano in grado di lanciare sul nemico del gas nervino (ossia un’ondata di anticorpi) in grado di paralizzarlo e renderlo innocuo. Sì, ok, i più attenti diranno che nel Medioevo non si usava il gas nervino, ma, suvvia, passateci la licenza.

Una volta sconfitto il patogeno, i linfociti non scompaiono del tutto: rimangono dei linfociti B e T della memoria, che restano silenti fino a nuovo ordine, ma si attivano rapidamente in caso di un nuovo attacco. E proprio qui giocano i vaccini: quando il nostro corpo risponde “all’attacco” del vaccino, vengono prodotti dei linfociti della memoria, che potranno attivarsi nuovamente in caso di una nuova offensiva. Diciamo che il re della nostra cittadella, colto di sorpresa, si sia preso un bello spavento perché non si aspettava un nemico (il vaccino) con quell’armamento lì, anche se poi si è dimostrato facile da battere… E che memore dello spavento abbia deciso di trascrivere le tattiche belliche in un manuale da affidare ai più fidati tra i suoi collaboratori, così, in caso di una nuova guerra, questi sapranno subito cosa fare senza aspettare di stendere nuovi piani.

Vediamo un po’…

di Ambra Giulia Marelli

Nel post precedente abbiamo parlato di vaccini, ma essenzialmente, di che cosa si tratta? Cioè, da che cosa sono composti?

Il componente preponderante dei vaccini è una semplice soluzione salina, del tutto simile alla soluzione fisiologica che possiamo trovare in farmacia, che fa da base per la preparazione. Vi sono poi diversi eccipienti, molti dei quali utili per la conservazione del prodotto, come la formaldeide, l’acido citrico e antibiotici che scongiurino eventuali contaminazioni batteriche. Altri componenti possono essere degli adiuvanti, cioè componenti in grado di migliorare e velocizzare la risposta immunitaria, come lo squalene, anch’esso prodotto negli esseri umani, oltre che riscontrabile nell’olio d’oliva, nella crusca di riso e nel germe di grano. Un tempo tra i conservanti vi erano anche dei derivati del mercurio, il famoso Thimerosal, ma ad oggi i vaccini tendono ad esserne privi a scopo precauzionale in seguito alla protesta di Wakefield, anche se non si sono mai trovate evidenze sperimentali della pericolosità del composto.

Che cosa contiene? (Cortesia: Jim Gathany)

E riguardo al principio attivo? Esistono diversi tipi di vaccini. Ad oggi i più comuni rientrano nelle seguenti categorie:

• Vaccino con microrganismi inattivati: il principio attivo è il microrganismo ucciso o completamente inattivato (non più in grado di riprodursi). Spesso i virus vengono inattivati dal calore oppure conservati in formaldeide, che lascia intatta la struttura del viso, non interferendo quindi col suo riconoscimento da parte degli anticorpi. Questi vaccini vengono somministrati in endovena ed attivano un tipo di anticorpi detto IgG, che però ha scarsa memoria, conseguentemente di solito vanno fatti dei richiami.

• Con microrganismi attenuati: il principio attivo è il virus vivo ma indebolito. Generalmente si cercano escamotage come l’uso di virus adattati ad organismi diversi dall’uomo o a cellule diverse da quelle in cui sono stati fatti crescere. Sono vaccini efficaci, tuttavia si tratta pur sempre di microrganismi vivi, quindi una piccola percentuale di pazienti sottoposti al vaccino può effettivamente rischiare di ammalarsi.

• I tossoidi: quando il problema non è il patogeno, ma una tossina prodotta da lui, il vaccino viene sviluppato fissando in formaldeide solo le tossine prodotte dal virus o batterio in questione e inoculandole, in modo da farle riconoscere dal sistema immunitario. Sono di questo genere i vaccini contro tetano e difterite.

• “bersagli” artificiali: spesso non serve iniettare l’intero virus, ma una parte di esso basta a scatenare la risposta immunitaria. In questa categoria rientrano vaccini creati con “frammenti” di patogeno (“vaccini a subunità”, come per Streptococcus pneumoniae), che hanno il vantaggio di non poter in alcun modo portare allo sviluppo della malattia. Infine si possono produrre in laboratorio gli anticorpi già pronti all’uso, come ad esempio per l’iniezione di antitetanica che ci viene fatta quando arriviamo in pronto soccorso dopo un taglio rischioso, ma attenzione: questo tipo di vaccino serve sul momento per contrastare il virus, ma non allena il nostro corpo come gli altri di cui si è parlato. In sostanza, prevenire è meglio che curare.

 I vaccini in tappe

1776: Edward Jenner inocula in un bambino una piccola quantità di materiale purulento preso da una donna malata di vaiolo vaccino. Il bambino non solo sopravvive, ma risulta anche immune al vaiolo umano. A questa pratica venne dato il nome di “vaccinazione”.

1805: Napoleone impone la vaccinazione a tutte le sue truppe, e un anno più tardi a tutta la popolazione francese.

Louis Pasteur

1885: Louis Pasteur testa per la prima volta su un essere umano (un bambino di 9 anni, Joseph Meister) il vaccino antirabico, ottenuto da virus della rabbia estratti dal midollo spinale di un coniglio e inattivati.

1888: Introdotta con la legge Crispi-Pagliani la prima vaccinazione obbligatoria in Italia: quella antivaiolo.

1947-1963: Albert Sabin inventa il vaccino orale antipoliomelite, che, dopo una storia travagliata di sperimentazioni che vide questo farmaco contrapposto al vaccino in endovena di Jonas Edward Salk, si affermò fino ad una drastica diminuzione dei casi di poliomelite a livello mondiale in tempi recenti. Sabin non brevettò mai il vaccino perché convinto che le proprie scoperte appartenessero ai bambini di tutto il mondo.

1979: L’OMS dichiara debellato il vaiolo, la prima malattia a venir debellata grazie alle vaccinazioni.

2011: L’OMS dichiara debellata la peste bovina.

Facciamo un po’ di chiarezza sui vaccini

di Ambra Giulia Marelli

Ed eccoci qua: passata l’estate e cadute le foglie, anche quest’anno è arrivato l’inverno. E con lui tutti i malanni di stagione. Sicuramente ci saremo trovati di fronte a un bivio: “Che faccio, mi vaccino? Oppure no?”. La scelta non è semplice, se non altro per la marea di voci contrastanti che si sentono da mass media, medici, conoscenti… C’è chi pensa che i vaccini saranno la salvezza da una devastante pandemia e chi non si vaccina è un pazzo, chi crede che un’influenza non sia mai una buona cosa, quindi almeno bambini e anziani dovrebbero vaccinarsi, chi poi riconosce l’utilità dei vaccini per le malattie gravi, ma se può tenersi lontano da tutti gli altri è solo contento, e infine c’è chi su questi farmaci dice peste e corna. Chi ha ragione?

Si giri, non le farà alcun male! (Cortesia: www.quicaserta.it)

Per capirlo, prima di tutto chiariamoci su che cosa sono i vaccini. Un vaccino è un preparato contenente un antigene che può stimolare il nostro sistema immunitario, in particolare l’immunità acquisita. E’ una sorta di allenatore per le sentinelle del nostro corpo: ci mette di fronte a un nemico che è già KO, così quando lo troveremo al massimo della sua forma fisica lo riconosceremo e lo pesteremo a dovere. Ok, fin qui è tutto bellissimo… Ma allora perché tutte queste polemiche? Una parte delle problematiche risiede in alcuni cavilli insiti nella natura stessa del vaccino, come il fatto che alcune formulazioni contengano il virus non morto o inattivato, bensì solo indebolito e quindi potenzialmente dannoso (anche se i casi sono rari), o che non è effettivamente necessario vaccinare l’intera popolazione per debellare un certo morbo: c’è una ben definita percentuale di persone che deve subire il trattamento, quindi ci si potrebbe chiedere perché esporre tutti a eventuali rischi. Un’altra paura è stata scatenata nel 1998 da tal Wakefield, un gastroenterologo inglese che in un articolo pubblicato su “Lancet” millantava un presunto collegamento tra il vaccino trivalente (il cosiddetto MORUPAR) e l’autismo: come approfondiremo in un dossier futuro, questa tesi si è poi rivelata del tutto infondata, tuttavia le conseguenze della pubblicazioni sono state di proporzioni gigantesche e in alcuni casi hanno avuto risvolti tragici, senza contare che l’eco della controversia è ancora ben viva in molte fasce della popolazione, fuori dalle frange della comunità scientifica. Un’ultima polemica risiede, come sempre quando si parla di ricerca biomedica e case farmaceutiche, nella sperimentazione sugli animali, che purtroppo è ancora necessaria per produrre farmaci sicuri per l’uomo, ma che non smette di impressionare l’opinione pubblica. 

Dunque le questioni sono parecchie. Il nostro umile intento è quello di provare a fare un po’ di chiarezza tramite qualche articolo a riguardo, che pubblicheremo qui su Quarantadue in più puntate. Quest’oggi lo “chef” propone un’intervista alla professoressa Caterina La Porta, stimata ricercatrice di fama internazionale, e al professor Alessandro Zanetti, direttore del Laboratorio per la sorveglianza dell’influenza in Lombardia, entrambi professori presso l’Università degli Studi di Milano.

Intervista a Caterina La Porta e ad Alessandro Zanetti

di Ambra Giulia Marelli

Caterina La Porta

Alessandro Zanetti

1. Che cosa sono i vaccini e come funzionano?

2. Quali sono i vantaggi dei vaccini? Quali i rischi?

3. Una volta nei vaccini era presente il mercurio… C’è ancora? Perché è stato tolto? Possiamo fidarci dell’attuale composizione dei vaccini o c’è ancora qualche elemento che comporta effettivamente dei grossi rischi per la popolazione?

4. Qual è la percentuale di persone che deve essere vaccinata in un dato posto perché la malattia venga debellata? Potrebbe essere considerato paternalistico da parte dello stato imporre un’obbligatorietà della vaccinazione per un dato morbo?

5. Tutti i vaccini sono effettivamente utili o è il caso di fare solo quelli strettamente necessari?

6. Come i vaccini influenzano il sistema immunitario? Lo potenziano o lo indeboliscono?

7. Che effetti possono avere i vaccini su fegato e reni?

8. Parlando dei vaccini antinfluenzali, sono davvero utili? E’ consigliabile per tutta la popolazione vaccinarsi o è meglio che si vaccinino solo le fasce protette?

9. Quali sono le fasce più deboli e perché proprio queste fasce di popolazione hanno un sistema immunitario debole?

10. Come sarà quest’anno l’influenza?

11. Che cos’è una pandemia e che cosa pensa delle cosiddette “pandemie” degli anni passati?

12. Un consiglio ai nostri lettori?

Abbiamo cercato esperti che a riguardo dell’utilizzo dei vaccini avessero opinioni contrarie a quelle degli intervistati, e cioè che fossero anti-vaccinisti convinti. Non abbiamo trovato nessuno, ma se ci fosse qualcuno disposto a farsi intervistare noi siamo disponibili a farlo, perché ci interessa conoscere un differente e autorevole punto di vista sull’argomento (contattateci tramite l’indirizzo email di Quarantadue che si trova in fondo alla pagina).

di Silvia Malacrida

Esistono nel nostro mondo specie così fortunate da possedere più di un cuore che batte al loro interno: il polpo, per esempio, è dotato di ben 3 cuori e il lombrico ne ha addirittura 5. Ma noi no: noi ne abbiamo uno soltanto e dobbiamo quindi tenercelo stretto e augurarci che svolga sempre il suo dovere in modo da mantenerci sani e vigorosi. In alcune condizioni però, il sangue non riesce più ad arrivare al muscolo cardiaco e le cellule che lo compongono non ricevono l’ossigeno e i nutrienti necessari per continuare a vivere. Il vero problema è che, una volta che le cellule del cuore sono morte, non è più possibile sostituirle e quindi la forza della pompa cardiaca si riduce e può causare problemi e disagi alla persona colpita dall’infarto. Sarebbe bello dunque trovare un modo per rigenerare il tessuto lesionato. Una recente scoperta realizzata da Mauro Giacca, ricercatore presso l’International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology di Trieste, sembra avere aperto una via per rendere possibile la completa guarigione di un cuore danneggiato.

Sezione di un cuore infartuato: l’alone scuro nella parte superiore del muscolo cardiaco indica la presenza di necrosi dovuta alla morte dei miociti. (Cortesia: Patrick J. Lynch)

Negli ultimi anni la mortalità dovuta a infarto del miocardio è diminuita notevolmente grazie all’intervento tempestivo delle strutture specializzate e alla migliore informazione sulle cause e sui sintomi dell’attacco di cuore. Una volta che l’infarto è stato contrastato e che il paziente non è più in pericolo di vita rimane però un altro fondamentale problema da risolvere: le conseguenze che si manifestano e che permangono successivamente all’attacco acuto. Il cuore infatti è costituito da cellule che prendono il nome di miociti e che hanno la funzione di contrarsi ritmicamente generando una forza che permette al sangue di circolare all’interno del nostro organismo. Nel momento in cui si crea un’ostruzione e il sangue non riesce più ad irrorare l’organo cardiaco le cellule che lo compongono vanno incontro a necrosi, una morte improvvisa e traumatica, che risulta irreversibile. In queste condizioni il tessuto morto non si rigenera e al suo posto si forma una specie di cicatrice, costituita da una struttura connettiva che non è in grado di contrarsi e che porta quindi a una minore efficienza del cuore. Questo avviene perché, subito dopo la nascita, i miociti perdono la loro capacità di dividersi e moltiplicarsi e ciò significa che una cellula morta o danneggiata non potrà essere sostituita da un’altra unità sana e con la stessa funzione.

Il Professor Giacca e i suoi collaboratori hanno ipotizzato la possibilità di indurre la proliferazione delle cellule cardiache basandosi sulla capacità di alcuni animali, quali salamandre e alcune specie di pesci, di rigenerare il cuore anche durante l’età adulta. Nell’articolo pubblicato su “Nature”, Giacca ha spiegato che esistono dei microRNA, piccole molecole di acido ribonucleico, in grado di regolare le dimensioni delle cellule cardiache e di inibirne o aumentare la proliferazione. Per individuare i microRNA il team ha effettuato uno screening robotizzato di un migliaio di queste brevi sequenze, sperimentando prima sui ratti e poi sui topi. Le suddette molecole sono state messe a contatto, in vitro, con cellule cardiache di ratto isolate dopo la nascita: trascorsi alcuni giorni si è osservato che circa 200 microRNA inducevano un aumento delle dimensioni del cuore dovuto alla maggior proliferazione cellulare. Di queste 200 particelle, però, solo 40 provocavano l’effetto appena descritto anche sui topi. In seguito alcune tra le molecole più potenti sono state iniettate nel cuore del ratto adulto colpito da infarto e si è osservata una diminuzione del danno tissutale e una migliore funzionalità d’organo nelle cavie trattate con microRNA rispetto a quelle che non hanno ricevuto la terapia.

Questa scoperta rivela che potrebbe essere possibile stimolare la formazione di nuove cellule cardiache, ma i problemi da affrontare sono consistenti. In primo luogo i test dimostrano che esiste solo una bassa percentuale di molecole che agiscono sia sui topi sia sui ratti e questo suggerisce che probabilmente sono pochissimi gli RNA identificati che potrebbero funzionare anche sull’uomo. Inoltre, anche se si trovasse un RNA efficace, l’ostacolo maggiore rimarrebbe la sicurezza: infatti è difficile indirizzare la terapia solo verso le cellule cardiache e si può intuire che se la divisione cellulare avvenisse a carico di altri distretti corporei potrebbe indurre la formazione di tumori dovuti a un’eccessiva e non richiesta proliferazione del tessuto. Occorre infine valutare gli effetti a lungo termine che il trattamento potrebbe esercitare sul cuore e, per avere informazione utili allo scopo, bisogna attendere i risultati di altri test che richiederanno tempo e risorse economiche.

Le premesse sono quindi ottime ma gli ostacoli sono molti e complessi. Come avviene per tutte le nuove scoperte in campo scientifico servirà parecchio tempo per giungere a una miglior conoscenza del fenomeno individuato e per garantire ai pazienti una cura efficace e sicura che possa migliorare la loro condizione senza arrecare danni o effetti collaterali eccessivi. Nell’attesa di avere notizie più precise e concrete tutti noi dovremmo ricordare che uno stile di vita sano può in molti casi aiutarci a rimanere in salute e a combattere numerose malattie perché indubbiamente, quando possibile, prevenire è sempre meglio che curare.

di Roberta Rita Sacchi

Quando la nostra casa è invasa dagli scarafaggi, il nostro primo pensiero è quello di chiamare la disinfestazione. Se però è il nido di un uccellino a essere invaso dai parassiti? Non potendo chiamare la disinfestazione, il proprietario è costretto a cercare altri rimedi.

Un esemplare maschio di Carpodacus mexicanus. (Cortesia: John Benson)

In una ricerca svolta da Constantino Macías Garcia e dai suoi collaboratori dell’Università Nazionale Autonoma del Messico (UNAM) a Città del Messico si dimostra che le sostanze rilasciate dalla combustione del tabacco allontanano i parassiti dai nidi degli uccelli, dando una risposta plausibile riguardo alla presenza di mozziconi nelle dimore dei pennuti di città. Questo studio, pubblicato su “Biology Letters” il 5 dicembre 2012, si è concentrato principalmente su due specie di volatili che vivono in luoghi abitati: il Passer domesticus, cioè il comune passero passero, e il Carpodacus mexicanus, un uccello americano della famiglia dei fringillidi.

Per dimostrare le proprietà antiparassitarie della cellulosa dei mozziconi, gli scienziati hanno inserito nei nidi una batteria con due resistori per generare una fonte di calore che attirasse gli artropodi. Su una resistenza hanno attaccato la cellulosa fumata, sull’altra invece la cellulosa di una sigaretta non fumata. Nel primo caso veniva attirato il 60 per cento in meno di parassiti. È stato ipotizzato allora che i volatili siano in grado di distinguere la carta impregnata di sostanze antiparassitarie mediante l’olfatto. Infatti è ben nota la loro capacità di usare questo senso per identificare le piante che producono sostanze repellenti per i parassiti. Si pensa che sia la nicotina la principale molecola a invogliare gli uccelli a cercare i mozziconi di sigaretta, per due motivi: è la sostanza che prevale nella cellulosa in seguito a combustione e inoltre le sue proprietà antiparassitarie sono già ben note, tanto che in agricoltura è usata come repellente per gli artropodi.

Ma realmente questi animali prendono i mozziconi per proteggersi dagli ospiti indesiderati? L’ipotesi non è univoca, ma “una possibilità è che gli uccelli utilizzino la cellulosa delle sigarette per le sue proprietà termiche, sostituendola ad altri materiali”, commenta Macías Garcia. Quindi saranno necessari ulteriori approfondimenti per capire qual è la principale funzionalità delle sigarette.

Questa ricerca però non è servita solo a capire che le sostanze delle sigarette allontanano i parassiti. Infatti ha messo in risalto anche certi aspetti della vita degli uccelli: le relazioni tra ospite-parassita e l’urbanizzazione. È risaputo che i volatili costruiscono i loro nidi usando materiali facilmente reperibili nell’ambiente in cui vivono. Quindi, per difendersi dai parassiti, si sono dovuti adattare alle nuove risorse. Ma questo non significa che l’ampliamento delle città non danneggia l’ambiente. Nel nostro caso non dobbiamo dimenticare che, se vengono lanciate tante campagne contro il fumo, un motivo c’è: molte sostanze presenti nelle sigarette sono tossiche. Di conseguenza è possibile che, col passare del tempo, anche la sopravvivenza dei pennuti venga compromessa. Studiare quest’aspetto è necessario, perché, se noi abbiamo ampliato le città impedendo agli uccelli di difendersi con le risorse da loro affinate nel tempo, ora dovremmo evitare di riempire le strade di mozziconi e dare a questi animali indifesi la possibilità di continuare a proteggersi senza mettere in pericolo la propria esistenza. Per esempio creando delle aree verdi dove possano trovare i materiali che usano da sempre.

di Melania Maria Serafini

Ogni mamma in dolce attesa desidera il meglio per il bimbo che porta in grembo. Pur di assicurarsi che suo figlio nasca sano, intelligente e forte è disposta a tutto. Anche a fare delle rinunce. Ora, che l’abuso di alcool durante la gravidanza abbia degli effetti deleteri sullo sviluppo del feto è cosa risaputa. Ma quali sono le conseguenze di un consumo moderato di bevande alcoliche? Domanda difficile alla quale i medici stessi rispondono in modo discordante. Il tuo ginecologo di fiducia ti rassicura sul fatto che un bicchiere a pasto non è poi così tragico, mentre l’ostetrica della tua migliore amica vieta addirittura il brindisi di Capodanno. La ricerca pubblicata su PLoS One da Ron Gray, dell’Università di Oxford, potrebbe chiarire la situazione una volta per tutte e rassicurare le tante mamme in cerca di risposte. Infatti il suo di scienziati ha identificato una relazione tra il consumo di alcool da parte della madre durante la gravidanza e la diminuzione del quoziente intellettivo (QI) del nascituro.

Brindisi in gravidanza? No grazie! (Cortesia: Bethany Brown & Rodasabrao)

Ci sono molte differenze sociali che influenzano il consumo di bevande alcoliche da parte di una donna: per esempio il fumo, l’età e lo stile di vita. Le variabili in gioco sono molte e negli studi di questo genere è difficile capire a che cosa sia realmente dovuto il fenomeno osservato, nel nostro caso il calo del QI del bambino. Però la ricerca di Gray è innovativa. Nel suo laboratorio si prendono in considerazione le mutazioni nei geni codificanti per l’enzima alcool deidrogenasi (ADH), che nulla hanno a che fare con lo stile di vita o la posizione sociale del soggetto. L’ADH è l’enzima implicato nel metabolismo dell’alcool, cioè nella sua trasformazione da etanolo ad acetaldeide. Nell’uomo i geni codificanti per questo enzima sono diversi e possono avere fino a dieci mutazioni. Maggiore è il numero delle mutazioni presenti, minore è la capacità di scomporre l’alcool in molecole innocue. Meno l’etanolo viene metabolizzato, più si accumula fino a raggiungere concentrazioni che procurano danni al feto.

Gli studiosi hanno monitorato il comportamento di 4’167 mamme durante la gravidanza somministrando dei questionari e hanno classificato come “bevitrici” tutte le donne che dichiaravano di aver brindato anche solo una volta. Raggiunto l’ottavo anno di età dei bambini, hanno misurato loro il QI con il metodo WISC e confrontato i risultati con quelli ottenuti da figli di donne che avevano dichiarato di non aver toccato alcool per tutti i nove mesi. Se la presenza di mutazioni nel feto rallenta la capacità di metabolizzare l’alcool che la madre assume, e se l’etanolo abbassa il QI, quello che ci si aspetta è che le capacità cognitive del bambino diminuiscano all’aumentare del numero di mutazioni. I risultati hanno confermato l’ipotesi dei ricercatori mostrando che i bambini portatori di quattro o più mutazioni ottenevano punteggi significativamente più bassi (ben 3,5 punti in meno) rispetto ai loro coetanei con due o meno mutazioni. A conferma di ciò, tra i figli delle donne che dichiaravano di non aver consumato bevande alcooliche durante la gravidanza non sono state osservate variazioni rilevanti nei risultati del test.

I risultati non lasciano alcun dubbio: un solo bicchiere durante i nove mesi può costare caro all’intelligenza del tuo bambino. Decidere di bere in gravidanza, quindi, significa correre un rischio. È importante essere informati. A ogni futura mamma la libertà, ma soprattutto la responsabilità della scelta.

di Silvia Malacrida

Nel Triassico, circa 200 milioni di anni fa, i primi colossi della Terra stavano incominciando a popolare il nostro pianeta. Tra dinosauri giganteschi e una vegetazione ancora primitiva, un piccolo essere vivente era intento a tessere un morbido bozzolo, culla delle uova che, schiudendosi, avrebbero dato origine a tante giovani sanguisughe preistoriche. Ma il vero protagonista della nostra storia è un organismo ancora più piccolo, un protozoo che restò impigliato nella trappola prodotta dalla sanguisuga e vi rimase per milioni di anni in attesa di essere riportato alla luce. Pochi giorni fa nelle terre fredde e desolate dell’Antartide un gruppo di uomini ha dissepolto il bozzolo e, compresa l’importanza della scoperta, ne ha dato immediatamente l’annuncio in un articolo sui “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS).

Il bozzolo fossilizzato contenente il microrganismo preistorico è stato scoperto in Antartide nei pressi di Timber Peak, vetta situata nella parte settentrionale della Terra Vittoria. (Cortesia: Andrew Mandemaker)

Gli uomini del nostro racconto non sono altro che dei ricercatori dell’Università del Kansas guidati dal paleobiologo Benjamin Bomfleur. Gli scienziati hanno ritrovato un microrganismo preistorico intrappolato nella parete di un bozzolo di sanguisuga fossile. Questo microfossile appartiene al phylum dei ciliati ed è un protozoo, organismo eucariota unicellulare, che sembra avere moltissimo in comune con la moderna Vorticella, un altro ciliato che svolge una funzione fondamentale per l’equilibrio degli ecosistemi acquatici di tutto il mondo. La somiglianza tra le due unità biologiche è impressionante: entrambe sono costituite da un’unica cellula che ha la forma di una campana rovesciata ed entrambe presentano, ancorato a questa struttura, un peduncolo costituito da fibre contrattili che ne permettono l’allungamento o la contrazione. La stretta equivalenza e le caratteristiche comuni possono fornire, per analogia, indizi sulla vita e sulle funzioni degli antichi abitanti del nostro pianeta, aggiungendo un tassello alla storia dell’evoluzione, che è tuttora incompleta e frammentaria a causa della mancanza di informazioni fondamentali che riguardano il nostro passato.

L’aspetto forse ancora più importante di questa scoperta è però un altro: la capacità dei bozzoli prodotti da sanguisughe e vermi di conservare praticamente intatte le parti molli degli organismi, che solitamente vengono distrutte nel corso dei processi di deterioramento dovuti a cause biologiche e al passare del tempo. Finora infatti si pensava che gli organismi a corpo molle potessero conservarsi solo all’interno dell’ambra, resina fossile considerata per lungo tempo la principale trappola di conservazione di esseri viventi privi di parti dure, che invece, come le ossa, si conservano più facilmente e più a lungo. Sembra che questa importante proprietà di mantenimento sia dovuta proprio alle caratteristiche del processo di formazione del bozzolo. Questo è costituito da una sostanza appiccicosa che si indurisce gradualmente fino a solidificare nel giro di alcuni giorni. Quindi non è difficile immaginare che piccoli esseri viventi possano rimanere intrappolati in questa specie di colla, che una volta rappresa forma un involucro duro e in grado di resistere alla distruzione per milioni di anni.

Lo scenario che ci si prospetta è molto attraente e, si sa, l’uomo è un animale curioso. Chi siamo? Da dove veniamo? E dove siamo diretti? Domande che chiunque si pone nella vita e a cui è difficile e a volte impossibile rispondere. Chi è e dove è diretto ciascuno deve deciderlo per conto proprio. Ma da dove veniamo è forse possibile scoprirlo: intrappolati nelle pareti rocciose, sommersi nei fondali marini, sepolti sotto strati di terra e polvere ci sono ancora tanti indizi da scovare e ogni scoperta è un passo che ci porta più vicini alla meta. Il ritrovamento di un nuovo ambiente di conservazione è una svolta importante e possiamo dire che oggi sappiamo qualcosa in più di ieri. Qualcosa che per certi aspetti assomiglia a un piccolo miracolo: non solo dai bozzoli nasce nuova vita, ma può venire alla luce la storia di una vita che si era persa nel tempo.

di Martina Poletti

Quante volte abbiamo sentito dire “Ti si legge in faccia che stai mentendo!” oppure “Vedo dal tuo sguardo che sei triste, è successo qualcosa?” senza mai pensare che, nella maggior parte dei casi, un volto non dice tutto. Spesso infatti può essere ingannevole, come quando ci troviamo di fronte a una persona molto brava a nascondere i propri sentimenti.

Giocatore esultante per la vittoria. (Cortesia: Doha Stadium Plus Qatar)

Hai mai provato a chiederti se basti una semplice espressione facciale per decifrare le complesse emozioni di un individuo? Alcuni affermano di sì: esistono molti studi che, basandosi su foto di attori che mimano sentimenti facilmente riconoscibili come la rabbia, il disgusto, la tristezza o la sorpresa, dimostrano come questi siano universalmente compresi. Tutti questi risultati sono stati però smentiti da uno studio pubblicato su “Science” dove si mostra che, sebbene pensiamo di poter riconoscere un’emozione dalla sola espressione facciale, in realtà, in assenza di altri indizi dati dal linguaggio del corpo, questa si potrebbe rivelare un’impresa molto ardua.

Durante l’esperimento realizzato da Hillel Aviezer, neuropsicologo della Hebrew University di Gerusalemme, alcuni studenti della Princeton University sono stati divisi in modo casuale in tre gruppi, a ognuno dei quali sono state mostrate delle foto di giocatori di tennis che, a seconda dell’esito della partita, esprimevano emozioni di gioia o di dolore. Al primo gruppo sono state date immagini in cui si poteva scorgere l’intero corpo del tennista, al secondo è stato tagliato il viso, mentre al terzo è stato mostrato solo il volto. Il risultato si è rivelato sorprendente: tutti i gruppi sono riusciti a riconoscere la corretta emozione tranne quello finale. Ciò rivela il fatto che in quella occasione la sola espressione facciale non sia stata indizio sufficiente a riconoscere se il giocatore esultasse per una vittoria o mostrasse segni di sconfitta.

Fatto ancora più eclatante è che, trasportati con un programma di grafica i volti con emozioni positive su corpi che esprimevano sconfitta e viceversa, ancora una volta, ciò che è stato percepito era in accordo con l’emozione contestuale espressa dal corpo. Eppure, alla domanda di indicare che cosa è utile per valutare un’emozione tra il linguaggio del corpo e l’espressione facciale, l’80 per cento dei partecipanti ha espresso voti favorevoli per quest’ultima.

Gli stessi risultati sono stati ottenuti in uno studio simile dove sono state mostrate foto di persone in situazioni molto intense dal punto di vista emotivo (per esempio mentre partecipavano a un funerale o vincevano un premio in un reality show). In questo caso le espressioni facciali che esprimevano emozioni positive sono state valutate più negativamente rispetto a quelle che mostravano sentimenti opposti. Anche questo studio dimostra come, quando si tratta di emozioni intense, ci sono momenti in cui espressioni di estrema gioia o di estremo dolore sono difficili da distinguere, soprattutto se si guarda solo il viso, piuttosto che il resto del corpo.

Come suggeriscono queste indagini, nell’insegnare alle persone a leggere i sentimenti dovremmo concentrarci meno su visi isolati e considerare con più attenzione ciò che succede intorno, in particolare rivolgere l’attenzione al corpo. Aveva forse ragione Alexander Lowen, famoso medico statunitense, quando sosteneva che “non esistono parole più chiare del linguaggio del corpo, una volta che si è imparato a leggerlo”.

di ambra Giulia Marelli

Là sotto il buio era impenetrabile. Ed era umido e maledettamente freddo. Eppure dei coraggiosi riuscirono a sopravvivere sepolti vivi per quasi 3.000 anni.

Il lago Vida, un mondo sotto i ghiacci. (Cortesia: Nature)

No, non è l’incipit di una storia dell’orrore, ma ciò che succede davvero nel Vida, un lago isolato che si trova nelle Valli Secche McMurdo, situate nella Terra della Regina Vittoria, in Antartide. Il Vida è un lago subglaciale: è sepolto sotto ben 27 metri di ghiaccio da 2.800 anni, la sua temperatura si aggira attorno ai -13 Celsius, e, dulcis in fundo, non c’è ossigeno, senza contare che la concentrazione del sale è ben 6-7 volte quella del mare. E chi sono i nostri eroi? Ma dei meravigliosi, piccoli e intrepidi batteri, ovviamente! Chi altro sarebbe in grado di adattarsi a un luogo del genere?

Ma andiamo con ordine. Il 26 novembre 2012 scorso i “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) hanno pubblicato un articolo di un gruppo di impavidi ricercatori del Desert Research Institute (DRI), capitanati da Peter Doran e Alison Murray. Quest’articolo presenta i risultati delle loro spedizioni proprio al lago Vida, dove gli scienziati sono riusciti a effettuare dei carotaggi nel ghiaccio e a estrarre delle popolazioni batteriche, che hanno poi isolato e coltivato in laboratorio. I batteri estratti da questa prigione di acqua e ghiaccio, in cui però loro stanno benissimo grazie all’evoluzione, hanno dimensioni tutto sommato normali, già note, tra 0.2 e 1 micrometri. Inoltre da analisi genetiche si è visto che la maggior parte di questi batteri è imparentata con altri già noti, mentre uno solo, presente in una buona quantità, sembrerebbe far parte di un phylum a sé, totalmente nuovo.

In realtà sono pochini: in un ambiente così ostico si può trovare una concentrazione di microrganismi che è solo un decimo di quella dei laghi dei climi temperati. Perché? I motivi potrebbero risiedere nella concentrazione dei nutrienti e nella scarsa riproduzione. A dire la verità c’è ancora un po’ di incertezza riguardo alle loro preferenze alimentari, ma al DRI ipotizzano che siano batteri chemiotrofi e che traggano energia dall’idrogeno o da ossidi di azoto per fissare l’anidride carbonica in carbonio organico. Che cosa significa? Hai presente la fotosintesi? In questo fenomeno le piante prendono energia dalla luce per trasformare l’anidride carbonica in glucosio grazie a tutta una serie di salti che gli elettroni fanno tra una molecola e l’altra in una lunghissima catena di eventi. Ebbene, nella chemiosintesi succede grosso modo la stessa cosa, solo che l’energia è tratta non dalla luce, ma direttamente da reazioni di ossidoriduzione che implicano, in questo caso, ossidi di azoto oppure idrogeno. Ovviamente, però, perché ci sia una grossa popolazione batterica devono esserci abbastanza nutrienti per mantenerla, e tra questi non solo quelli già citati ma anche fosforo, zolfo e molti altri. Ulteriori studi sul loro metabolismo diranno qual è il nutriente limitante. Inoltre, come abbiamo detto, i nostri batteri non sono molto in vena di riprodursi: in assenza di predatori, hanno optato per uno stile di vita improntato alla sopravvivenza individuale, che minimizzi gli sprechi energetici. Di conseguenza si riproducono circa una volta ogni 120 anni.

Questo è ciò che per ora sappiamo del lago Vida. Ma, mentre le ricerche sui suoi ecosistemi continuano, si progettano spedizioni e studi anche su laghi subglaciali ben più antichi del Vida, come l’Ellsworth, verso il quale è partita una spedizione il 25 novembre 2012, o come il Vostok, che è stato raggiunto il 5 febbraio 2012 grazie alle trivellazioni di un team di scienziati russi, che ora progettano di mandarvi un robot per poter meglio studiare le acque del lago.

Bene, tutto molto interessante. “Ma a che serve?”, ti chiederai. A definire i confini della vita, le condizioni che indicano il limite estremo contro cui neanche l’evoluzione può fare qualcosa. E il lago Vida ci dice che non l’abbiamo ancora trovato. Ci racconta anche un’altra storia: quella di Marte e di quali sono stati gli ultimi passaggi dei suoi laghi e mari prima della loro scomparsa. Forse possiamo anche azzardarci ad applicare questa similitudine ad alcune lune dei pianeti esterni, come Europa, satellite di Giove, col suo enorme oceano sepolto sotto un’imponente calotta ghiacciata. Chissà mai che in questi ambienti così inospitali si nasconda qualche piccolo eroe.

di Ettore Balbi

Un mare acido che scioglie qualunque cosa vi si immerga è un’immagine fantascientifica? Probabilmente molti di noi risponderebbero di sì. Eppure Geraint Tarling, del British Antarctic Survey a Cambridge, in Inghilterra, ritiene quest’apocalittica immagine non del tutto improbabile.

Un articolo sui “mari acidi” pubblicato su “Nature Geoscience” da N. Bednarsek e i suoi colleghi ha riscosso grande interesse e suscitato preoccupazione. I ricercatori spiegano che la nostra società produce una quantità eccessiva di anidride carbonica che, con altri gas, contribuisce al surriscaldamento del pianeta per effetto serra e provoca l’acidificazione dei mari. Infatti l’anidride carbonica si trasforma in acido carbonico a contatto con l’acqua, con conseguente abbassamento del pH. Questo fenomeno è aumentato gradualmente nel corso degli ultimi 300 milioni di anni, ma oggi ha accelerato bruscamente fino a livelli allarmanti: 0,1 unità di pH per secolo. Le conseguenze sono preoccupanti per tutta la fauna marina, che non riesce a tenere il passo con un’acidificazione tanto rapida.

Tarling e la sua équipe hanno condotto nel 2008 delle ricerche su lumache di mare chiamate pteropodi nell’Atlantico Meridionale vicino alla Georgia del Sud.

Limacina helicina è una delle lumache di mare a rischio. (Cortesia: R. Hopcroft)

Questi animali costruiscono il proprio guscio attingendo il carbonato di calcio da cristalli di deposito chiamati aragonite.

Formazione di aragonite. (Cortesia: D. Descouens)

Gli scienziati inglesi hanno constatato che i gusci erano notevolmente assottigliati e corrosi: l’aumento di acido carbonico distrugge la delicata aragonite, rendendo indisponibile il carbonato di calcio. La carenza di aragonite per ora è limitata e circoscritta, ma si presume che entro il 2050 aumenterà e porterà alla distruzione non solo degli pteropodi, ma di tutti gli animali marini dotati di guscio come i molluschi e i coralli.

Come rimediare? È stato suggerito di gettare tonnellate di calce negli oceani per contrastare l’acidificazione dell’acqua. Ma, secondo un esperto come Toby Tyrrell, del National Oceanography Centre di Southampton, in Inghilterra, questo rimedio risulterebbe costosissimo e di difficile realizzazione. La soluzione più seria e radicale consiste piuttosto nel ridurre le emissioni di anidride carbonica. Ognuno di noi può contribuire nel suo piccolo (per esempio spegnendo il motore al semaforo rosso, non sprecando combustibile per scaldare eccessivamente la casa). E la politica mondiale dovrebbe intervenire fermamente: blocco della deforestazione, utilizzo di energie pulite e rinnovabili.

Un paesaggio sottomarino che rischia di sparire: vogliamo cancellarlo o preservarlo? (Cortesia: B. Inaglory)

Difendere gli oceani e l’ambiente che ci circonda non significa forse difendere anche noi stessi? Come tutte le forme di vita sul pianeta, anche noi proveniamo dall’acqua: avvelenare la nostra culla equivale al suicidio.

di Velia Penza

Quando si pensa al sudore si ha una ben precisa e poco poetica immagine in mente. Eppure le ghiandole sudoripare sembrano renderci anche un servizio apprezzato: ci aiutano a guarire. Anzi, a essere precisi, aiutano la nostra pelle a guarire.

Ingrandimento di pelle umana durante la sudorazione: gran parte della secrezione è affidata alle ghiandole eccrine. (Cortesia: Minghong)

La scoperta viene da un recente studio pubblicato sul “The American Journal of Pathology” e condotto da Laure Rittié, della University of Michigan Medical School, e dai suoi colleghi. I ricercatori hanno monitorato l’attività di queste ghiandole, alloggiate nel tessuto connettivo sottostante l’epidermide (la parte più superficiale della pelle), in un gruppo di prodi volontari a cui sono state procurate con un laser una serie di micro-ferite. Si è notato che mentre la lesione guarisce la produzione di nuove cellule all’interno delle ghiandole che si trovano nelle immediate vicinanze aumenta sensibilmente. Questo fa pensare che al loro interno sia presente un gruppo di cellule staminali adulte in grado, all’occorrenza, di aumentare rapidamente il proprio numero e formare una sorta di escrescenza. Questa protuberanza, fuoriuscendo dal canale della ghiandola, sostituisce i cheratinociti (cioè le cellule dell’epidermide) morti o danneggiati e ripara completamente la ferita.

Ma esattamente che cosa abbiamo in mente quando parliamo di ghiandole sudoripare? Nell’uomo queste possono essere suddivise in due gruppi: le ghiandole dette “apocrine”, che si trovano associate al follicolo del pelo nel quale riversano il proprio contenuto, e le ghiandole “eccrine” che al contrario sboccano direttamente sulla superficie della pelle. Queste ultime secernono soprattutto acqua e sali. Nell’uomo infatti le vere responsabili dell’imbarazzo estivo sono le ghiandole apocrine, che si trovano confinate in aree specifiche del corpo (l’inguine e le ascelle), mentre le ghiandole eccrine sono ampiamente diffuse su tutta la superficie, per un totale che varia dai 2 ai 5 milioni, circa 250 per centimetro quadrato.

Queste cifre, però, sono raggiunte solamente nell’uomo: a parte le scimmie del Vecchio Mondo, gli altri primati e mammiferi ne sono totalmente privi, tranne che per quelle zone della pelle sottoposte a continuo sfregamento, come il lato inferiore delle zampe. Per questo motivo trasferire sull’uomo i risultati ottenuti in studi simili su roditori e maiali diventa difficile: in queste specie è già stato provato che le ghiandole associate ai peli sono direttamente coinvolte nella riparazione delle ferite cutanee.

Ma che dire dell’uomo, così poco peloso? La sua pelle è più lenta a ripararsi? E come guariscono allora le palme delle mani e le piante dei piedi, del tutto sprovviste di peli? La risposta risiede nelle ghiandole eccrine: queste singolari strutture della nostra cute sembrano aver progressivamente spodestato le maleodoranti cugine, sostituendole in gran parte della superficie corporea nel sapiens moderno e soppiantandone anche la funzione taumaturgica.

Questa scoperta ci permette non solo di svelare un’altra piccola parte del mistero che circonda l’organo estremamente complicato che è la pelle, ma anche di sviluppare nuove terapie, ancor più mirate, per il trattamento delle lesioni cutanee e degli altri innumerevoli disordini legati alla pelle.

di Francesca Alberti

Le probabilità di curare con successo un tumore dipendono in gran parte dallo stadio in cui si trova quando viene diagnosticato, oltre che dalla parte colpita. Le ricerche di Rebecca Leary e dei colleghi Victor Velculescu e Louis Diaz, della John Hopkins University School of Medicine di Baltimora, si concentrano sull’analisi di cromosomi anomali presenti nel sangue individuati attraverso il confronto con genomi sani. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su “Science Translational Medicine” e sono di grande rilevanza per la scoperta di un comune denominatore in tutte le cellule tumorali: la presenza di alterazioni del DNA.

Il nuovo test analizza le alterazioni nel DNA, individuate da più colori sullo stesso cromosoma. (Cortesia: Mira Grigorova and Paul Edwards/University of Cambridge)

Per il paziente la nuova procedura comporterebbe solo un prelievo, che indicativamente fra una decina di anni potrebbe essere effettuato di routine su tutti, anche e soprattutto senza la presenza di sintomi indicanti uno stadio già avanzato del tumore. Una volta prelevato il sangue, il DNA libero in esso contenuto viene isolato e l’intero genoma viene analizzato con un nuovo metodo di sequenziamento. I test condotti dai ricercatori della Hopkins su pazienti a cui era già stato diagnosticato un cancro hanno mostrato alterazioni nei cromosomi. La stessa procedura ripetuta su soggetti sani ha portato a osservare un’assenza di modificazioni. La percentuale di DNA tumorale individuata nei pazienti malati è compresa fra il 47.9 per cento e l’1.4 per cento, riuscendo a identificare i tumori allo stadio avanzato, ma il test sarà in grado di arrivare a una risoluzione dello 0.1 per cento per individuare il tumore già alle prime fasi di sviluppo. L’abbassamento di questa soglia comporta l’analisi di ulteriori sequenziamenti, con l’impiego di più tempo e risorse. Questi sono i limiti alla diffusione della procedura a livello ospedaliero. I tempi di analisi per ora sono di circa un mese, mentre i costi per il paziente sono attualmente di migliaia di dollari, ma Velculescu assicura che la procedura sta diventando sempre più economica.

Nonostante i vantaggi che porterebbe l’attuazione di un piano di controllo per l’intera popolazione, allo stato attuale ci sono ancora moltissimi problemi da risolvere. Infatti, trovando ipoteticamente una percentuale di cellule tumorali dello 0.1 per cento, è ancora più difficile localizzare la parte colpita e procedere con il trattamento, anche conoscendo il tipo di farmaco più adatto.

di Roberta Rita Sacchi

Che cosa fate se vostro figlio non mangia? Dopo numerosi pasti passati a insistere con ogni mezzo, correte subito ai ripari chiedendo una consulenza medica. Ma se vostro figlio mangia senza difficoltà, talvolta esagerando? Troppo spesso capita che i genitori non vengono turbati da questo comportamento, lasciando il bambino in balìa del cibo. Oggi, grazie a uno studio interamente italiano, è possibile prevedere dalla nascita se il bambino è predisposto a diventare obeso, in modo da sollecitare, in caso, una maggiore attenzione dei genitori all’alimentazione e allo stile di vita del piccolo.

ATTENZIONE: da mangiare con moderazione! (Cortesia: Y6y6y6)

Il “calcolatore di rischio obesità” è stato formulato da Anita Morandi e dai suoi colleghi dell’Università di Verona considerando i fattori di rischio tradizionali di un gruppo di 4.032 persone nate in Finlandia nel 1986. Per verificarne la funzionalità, i ricercatori lo hanno applicato a un gruppo di 1.503 neonati del Veneto, in Italia, che ora hanno dai 4 ai 12 anni e a 1.032 bambini di 7 anni del Massachusetts, negli Stati Uniti.

I risultati dello studio sono stati pubblicati su “Plosone” il 30 novembre 2012 e mostrano che, in un campione di bambini predisposti all’obesità, il 75 per cento ha effettivamente manifestato problemi di peso. Questa scoperta potrebbe diminuire il numero di persone obese e in sovrappeso, che attualmente è in continuo aumento. Facendo una stima mondiale, si parla di 300 milioni di individui obesi e più di 1 miliardo in sovrappeso.

D’altro canto, come fa notare Charlotte Wright, dell’Università di Glasgow, la probabilità del 25 per cento di avere falsi positivi può recare danni alla crescita in quanto questi bambini verrebbero trattati come se fossero predisposti all’obesità. Inoltre “questo metodo non considera la variabilità dei fattori ambientali che potrebbero aumentare o diminuire la predisposizione”, sostiene Joan Costa-i-Font, una ricercatrice presso la Scuola di Economia e Scienze Politiche di Londra.

Indipendentemente dalla validità dei risultati, rimane aperta la questione della prevenzione: come comportarsi per combattere il grasso di troppo? È fondamentale indirizzare il bambino verso una corretta alimentazione e una costante attività fisica. Questo compito, che dovrebbe essere intrapreso dai genitori e dalla scuola dell’infanzia, spesso non viene svolto: se ci intrufoliamo in una scuola elementare durante l’intervallo non sarà difficile sorprendere diversi bambini a mangiare merendine ipercaloriche.

Ma il problema dell’obesità non riguarda solo i più piccoli e infatti talvolta i genitori possono diventare il fulcro del problema: un’indagine realizzata dall’Istituto Nazionale di Statistica (ISTAT) nel 2000 dimostra che circa il 25 per cento tra bambini e adolescenti in sovrappeso ha un genitore nelle stesse condizioni oppure addirittura obeso mentre la percentuale sale a circa il 34 per cento quando entrambi i genitori hanno problemi di peso. L’incapacità del genitore di cambiare stile di vita si riversa sul figlio e di conseguenza l’incidenza dell’obesità sta raddoppiando in molti paesi. Tutto questo si traduce in una serie di problematiche che circondano questi individui: bassa qualità della vita, problemi psicosociali, discriminazione lavorativa, minor rendimento scolastico e una ridotta aspettativa di vita perché facilmente soggetti a gravi patologie cardiovascolari, metaboliche, osteoarticolari, tumorali e respiratorie.

Forza, dunque: combattere il grasso in eccesso si può e si deve! Ovviamente la prevenzione è caldamente consigliata per evitare di entrare in un circolo vizioso. Se però ci accorgiamo che con le nostre forze non riusciamo a ottenere risultati apprezzabili su noi stessi o sui nostri figli, bisogna subito realizzare i nostri limiti e affidarci a un buon dietologo, che, in cambio di qualche sacrificio, ci farà tornare in forma.

di Roberta Rita Sacchi

Se la strega Grimilde, invece della mela, avesse dato a Biancaneve un pompelmo e del Valium sicuramente la fanciulla non si sarebbe mai più risvegliata. Questa potrebbe essere un’immagine un po’ macabra ma è proprio uno degli effetti provocati da certi farmaci se assunti con il succo di pompelmo.

Il frutto proibito. (Cortesia: א Aleph)

I primi studi riguardanti questa insolita interazione sono stati effettuati quasi 20 anni fa dal farmacologo clinico David Bailey, dell’Università dell’Ontario dell’Ovest, a Londra, in Canada, e pubblicati su “The Lancet”. Bailey scoprì che somministrando il felodipine, ovvero un antipertensivo, insieme al succo dell’agrume si manifestavano effetti tossici provocati da un drastico aumento dei livelli del farmaco nel sangue. Notò inoltre che l’effetto di ben 85 farmaci di usuale prescrizione poteva essere alterato dal succo di quel frutto.

Preoccupati dalle conseguenze del fenomeno, Bailey e il suo gruppo di ricerca hanno proseguito gli studi negli anni e gli ultimi risultati sono stati pubblicati sul “Canadian Medical Association Journal” (CMAJ) il 26 Novembre 2012.

“Quello che è estremamente allarmante” dice Bailey “è che nel corso degli ultimi quattro anni il numero di farmaci che interagiscono con il succo di pompelmo provocando effetti gravi è in continuo aumento.” Inoltre aggiunge che “tra il 2008 e il 2012 il numero dei farmaci potenzialmente pericolosi è salito da 17 a 44”. Questi medicinali possono provocare gravi effetti collaterali come insufficienza renale acuta, insufficienza respiratoria, emorragie gastrointestinali, soppressione del midollo osseo in persone con un sistema immunitario indebolito e in alcuni casi possono causare anche morte improvvisa.

“Prendere una compressa con un bicchiere di succo di pompelmo è come prendere 20 compresse con un bicchiere d’acqua”, afferma Bailey. “Si tratta di sovradosaggio. Quindi non c’è da sorprendersi se, da un effetto terapeutico, si passa a un effetto tossico.”

Ma è possibile bere il succo lontano dall’assunzione del farmaco? Per gli amanti del pompelmo c’è un’altra brutta notizia: anche bere il succo a colazione e prendere la pastiglia la sera può provocare gravi conseguenze.

A questo punto è lecito chiedersi se si deve eliminare il pompelmo dalle nostre tavole. Certo il problema non è da sottovalutare, ma i ricercatori rassicurano la popolazione sostenendo che l’interazione si verifica solo se si stanno assumendo farmaci per via orale, la cui percentuale di assorbimento o di biodisponibilità è molto bassa e se il farmaco viene metabolizzato da un enzima chiamato citocromo P450 3A4. Infatti il pompelmo contiene un principio attivo chiamato furanocumarina che è in grado di inibire questo enzima aumentando la concentrazione del principio attivo nel sangue.

Quindi, se non si vuole rinunciare al succo di pompelmo e se si stanno assumendo farmaci come gli antibiotici, gli antitumorali, gli immunosoppressori, oppure medicinali che abbassano il colesterolo, che agiscono sull’apparato cardiovascolare, sul Sistema Nervoso Centrale (SNC), sull’apparato gastrointestinale e sul tratto urinario, per evitare spiacevoli sorprese è sempre buona prassi leggere il foglietto illustrativo. Poche righe potranno così rassicurare il paziente che vorrà bere un buon succo di pompelmo.

di Omar Bianchetto

Capita a volte nel cuore della notte di svegliarci nell’oscurità più totale presi da un forte desiderio di bere o di dover andare alla toilette. Armandoci di un grande coraggio, usciamo dalle calde lenzuola, ma inciampiamo in qualche oggetto perso nell’oscurità. Se avessimo acceso la luce questo non sarebbe accaduto. Certo, se avessimo avuto i poteri dei pipistrelli…

Un pipistrello in una caverna, il suo habitat naturale. (Cortesia: robstephaustralia)

Le frequenze vocali di questi piccoli mammiferi volanti, utilizzate per muoversi in condizioni di cecità, sono state studiate da Annemarie Surlykke, una neurobiologa della University of Southern Denmark di Odense, che ha pubblicato i suoi risultati il 21 novembre 2012 in un articolo sulla rivista “Nature”.

Le persone e gli animali possono sentire suoni a diverse frequenze: gli umani tra 20 e 20 mila Hertz, i pipistrelli tra 14 mila e 100 mila Hertz. Questo senso particolarmente sviluppato nei piccoli mammiferi volanti permette loro di utilizzare l’udito come strumento per percepire ciò che li circonda. Essi infatti possono ampliare e restringere il loro “campo visivo” modulando la frequenza dei versi prodotti con la bocca aperta o più raramente con il naso. Questa loro capacità è stata denominata da Donald Griffin nel 1938 “ecolocalizzazione”.

I pipistrelli (o chirotteri) sono in grado di emettere ultrasuoni, di cui percepiscono l’eco sugli oggetti. La riflessione permette loro di individuare gli ostacoli. Così possono catturare prede anche molto piccole aumentando la frequenza degli squittii. Ma è proprio vero che queste onde devono essere più ad alta frequenza in funzione delle dimensioni della preda da catturare? Annemarie Surlykke ha dimostrato tramite un esperimento che le alte frequenze servono per altri motivi ai pipistrelli.

Sono state studiate sei specie di chirotteri osservando i loro movimenti in una stanza stretta che simulasse il loro volo in una fitta vegetazione (al buio più totale in un corridoio alto 2,5 metri, 4,8 metri di larghezza e 7 metri di lunghezza). Tramite strumenti sofisticati, in grado di ricostruire la larghezza del fascio sonoro, i ricercatori hanno potuto scoprire che questi animali regolano l’intervallo del loro segnale in base all’ampiezza del fascio di ecolocalizzazione, mantenuto fisso a 37 gradi per essere efficace. Quindi i chirotteri di dimensioni minori, avendo una bocca più piccola, devono adattare la propria frequenza aumentandola per rendere la caccia produttiva. In questo modo possono ridurre il rumore di fondo generato dagli ultrasuoni a bassa frequenza ed evitare così gli ostacoli catturando le prede senza problemi.

Rimane però ancora qualche dubbio, come spiega Surlykke: “Una delle domande intriganti riguarda l’emissione di suoni attraverso le narici”. La ricerca solleva la questione anche della percezione dell’ambiente da parte dei pipistrelli, aggiunge la ricercatrice. E il suo gruppo ha intenzione di studiare anche questo.

Le stesse domande le ritroviamo nel caso della percezione ambientale da parte delle persone cieche. Daniel Kish, un esperto americano di ecolocalizzazione umana, riesce a percepire l’ambiente circostante producendo con la lingua degli schiocchi a ritmi regolari e rilevando gli echi dagli oggetti. Questa capacità, sfruttata da alcuni non vedenti, è simile al principio attivo del sonar o dell’ecolocalizzazione di alcuni animali che sono abituati a usarla naturalmente, come i cetacei e, appunto, i pipistrelli. Chissà se un giorno noi tutti riusciremo a modulare i nostri suoni per generare delle frequenze che ci permettano di vedere anche quando non ci è naturalmente possibile. Oseremmo così sfidare anche la stanza più buia per uscirne incolumi. Magari con un semplice schiocco di lingua.

di Aristotele Karytinos

Qual è il problema dei pesci al giorno d’oggi? Prendono troppi farmaci. No, non è uno scherzo. Certo, al contrario dell’uomo, la fauna acquatica non sceglie quali medicine assumere: subisce gli scarti dell’attività umana scaricati giù per i nostri tubi, con conseguenze inattese.

Che siano usati o gettati, i farmaci restano in circolazione più di quanto pensassimo. (Cortesia: e-MagineArt.com)

La World Health Organization riporta che nell’ultimo decennio sono state rilevate tracce di farmaci lungo tutto il ciclo dell’acqua. Si tratta spesso di molecole piccole, che possono oltrepassare i filtri dei depuratori e sono difficilmente attaccate dai batteri. La loro presenza è dovuta non solo alla produzione agroindustriale e allo scorretto smaltimento dei farmaci, ma anche al fatto che quando assumiamo un medicinale ne espelliamo una parte con sudore, feci, urina. Qualcuno, di fronte a una simile scoperta, si è preoccupato, ma neanche troppo: in fondo, le concentrazioni di queste sostanze nell’acqua sono così basse (tra il milionesimo e il milardesimo di grammo per litro) che si è ritenuto improbabile un qualunque effetto sull’uomo.

Per fortuna però negli ultimi anni qualche ricercatore un po’ pedante si è interessato all’argomento, rivelando evidenze importanti. Le ultime sono state presentate tra l’11 e il 15 novembre, durante un convegno della Società di Chimica e Tossicologia Ambientale (SETAC, Society of Environmental Toxicology and Chemistry) a Long Beach, in California. I due lavori più eclatanti impiegano come organismo modello il piccolo pesce d’acqua dolce Pimephales promelas, noto con il nome comune di “fathead minnow” (pesciolino testone), diffuso in nord America e importante come fonte di cibo per altri pesci predatori.

Pimephales promelas: una vittima dei farmaci umani. (Cortesia: Enziarro)

Il primo studio è quello presentato da Dan Rearick, del laboratorio di tossicologia acquatica della St. Cloud State University. Rearick ha mostrato come l’estradiolo, un ormone sessuale della famiglia degli estrogeni, riduca la capacità delle larve di Pimephales promelas di sfuggire ai predatori. L’estradiolo e altre molecole con effetti simili, impiegate in terapie ormonali e farmaci anticoncezionali, sono tra i farmaci comunemente rilevati nelle acque reflue. Anche a basse concentrazioni, queste sostanze possono mettere in pericolo la sopravvivenza di alcune specie di pesci, soprattutto quando abbiamo diverse molecole con effetti simili presenti contemporaneamente.

I risultati di Rearick si allacciano a quelli di un altro imponente studio svolto su un lago dell’Ontario occidentale nella prima metà degli anni 2000 e pubblicato sui “Proceedings of the National Academy of Sciences” nel maggio 2007. In quel caso si era osservato come un mix di estradiolo ed etinilestradiolo, un derivato sintetico dell’estradiolo, avesse effetti negativi sullo sviluppo delle gonadi e sulla maturazione di spermatozoi e oociti, portando a un calo della riproduzione e al collasso di un’intera popolazione di pesci nel giro di pochi anni.

Ma non sono solo gli estrogeni ad affliggere il piccolo Pimphales promelas: durante lo stesso convegno Rebecca Klaper, ecologista presso l’università del Wisconsin-Milwaukee, ha illustrato quali effetti ha sul pesce l’antidepressivo fluoxetina, altrimenti noto come Prozac. A concentrazioni del farmaco simili a quelle osservate nell’acqua potabile, i pesci maschi cambiano il proprio comportamento, dedicando più tempo a costruire il nido. Man mano che si aumenta il dosaggio i maschi ignorano sempre di più le femmine e arrivano ad aggredirle, mentre queste ultime smettono di deporre le uova con ovvie conseguenze sulla capacità riproduttiva.

E se ciò non bastasse a destare preoccupazione, ci pensa un altro lavoro della stessa Klaper: l’articolo, pubblicato su PlosOne nel giugno 2012, mostra come un miscuglio di fluoxetina e altri farmaci psicoattivi sembri associarsi all’autismo idiopatico, una forma di autismo legata in parte a una suscettibilità genetica e in parte a stimoli ambientali ignoti. Attraverso analisi dell’espressione genica sul cervello di Pimphales promelas e confrontando i risultati con i profili di pazienti affetti da patologie neurologiche, i ricercatori statunitensi hanno notato una forte correlazione con i risultati ottenuti da pazienti con autismo idiopatico e, in misura minore, da malati di Parkinson. I dati quadrano con osservazioni precedenti, che mostravano una connessione tra il consumo di antidepressivi in gravidanza e la nascita di bambini affetti da autismo idiopatico.

Risultati, questi, ancora tutti da confermare, ma che invitano a considerare le cose da una nuova prospettiva, tanto sulla questione dei farmaci nei corpi acquiferi quanto sulle conseguenze dell’attività umana in generale.

di Silvia Malacrida

Chi di noi non si sente pieno di energie dopo una bella dormita? È appurato che il sonno è un’attività indispensabile per mantenersi in forma e per svolgere con profitto le normali attività quotidiane. Già dall’esperienza di tutti i giorni possiamo notare che dormire il giusto apporta grandi benefici all’organismo e accresce la qualità della vita. Tra l’altro, e anche questo lo insegna l’esperienza comune, rimanere qualche ora a poltrire nel letto, ogni tanto, migliora sicuramente l’umore e, perché no, anche l’aspetto fisico. Ma che cosa succede quando il sonno diventa una malattia?

I sintomi dell’ipersonnia tendono a comparire già in giovane età e i segnali ricorrenti sono: ansia, aumento della durata del sonno, costante necessità di dormire, confusione e disorientamento (Cortesia: photl.com)

Esistono alcune persone che sono colpite da un disturbo che prende il nome di ipersonnia: questi individui non riescono a vivere un’esistenza normale perché sono costretti a dormire per gran parte del giorno, intervallando le azioni abituali con frequenti pisolini che però non alleviano i sintomi della loro stanchezza. Potrebbe far sorridere l’immagine di un tizio che durante l’orario di lavoro, forse nel corso di una riunione con il capo, si addormenta con la testa rovesciata all’indietro, magari anche russando sonoramente. Ma questo disturbo non è da sottovalutare: pensate infatti a come vi sentireste se doveste interrompere una conversazione, un pasto o una qualsiasi attività perché costretti a dormire. Tanto più che, almeno finora, i farmaci utilizzati non hanno apportato grandi benefici a chi ne fa uso. Finora, appunto, perché un recente studio della Emory University di Atlanta, pubblicato da “Science Translational Medicine” sembra aver dato una svolta decisiva per la cura di questo fastidioso disturbo.

Esiste, nel nostro organismo, una piccola molecola che prende il nome di acido γ-aminobutirrico (GABA) e che svolge un ruolo fondamentale nel controllo dei meccanismi sonno-veglia di ciascun individuo. Nello specifico il GABA è il principale neurotrasmettitore inibitorio, ovvero il fattorino che diffonde le informazioni attraverso il nostro sistema nervoso, attenuando l’attività neurale. I suoi recettori hanno invece il compito di ospitarlo e di dare il via a tutte quelle risposte che porteranno all’induzione del sonno.

Il responsabile della ricerca David Rye e i suoi collaboratori hanno ipotizzato il possibile coinvolgimento dei recettori del GABA nella genesi dell’ipersonnia. A seguito di questa geniale intuizione i ricercatori hanno prelevato da alcuni pazienti una piccola dose di liquido cerebrospinale (CSF), una sostanza che protegge e isola il cervello e la spina dorsale e hanno dato inizio all’esperimento. Per prima cosa hanno aggiunto al CSF alcune cellule geneticamente modificate in grado di produrre il recettore per il GABA. Una volta verificatane l’esistenza hanno cercato la presenza di deboli correnti elettriche che indicano che il recettore è attivo. L’assenza di tali correnti ha portato alla conclusione che non fosse presente, all’interno del liquido cerebrospinale dei pazienti affetti da ipersonnia, una sostanza in grado di stimolare direttamente i recettori e di indurre quindi il sonno. Dopo questa prima scoperta la ricerca è proseguita con l’aggiunta dell’acido γ-aminobutirrico alla soluzione precedente. In queste condizioni la corrente elettrica risulta circa due volte più potente rispetto a quella osservata in un soggetto sano e questo indica che deve esistere una sostanza che rende i recettori due volte più sensibili all’azione del GABA. In parole povere la sostanza in questione non è in grado di indurre il sonno ma può aumentare la capacità del GABA di legarsi ai suoi recettori. Sarà proprio questo legame che porterà alla stimolazione dei centri del riposo.

L’uomo ha già sintetizzato sostanze in grado di aumentare l’effetto del neurotrasmettitore inibitorio, che vengono comunemente utilizzate come ansiolitici e sedativi per curare gli stati di ansia e insonnia. Questi farmaci prendono il nome di benzodiazepine e ve ne sono alcuni noti a tutti quali, ad esempio, il Valium e lo Xanax. Basandosi su questa analogia tra le benzodiazepine e la molecola incognita, responsabile dell’ipersonnia, David Ray ha provato a somministrare ai suoi pazienti il Flumazenil, un farmaco che viene utilizzato per antagonizzare gli effetti delle benzodiazepine e nel caso di sovradosaggio accidentale di queste ultime. I risultati sono stati piuttosto soddisfacenti e alcuni pazienti hanno notato importanti miglioramenti della loro condizione, soprattutto per quando riguarda lo stato di allerta e di vigilanza.

Avrete capito dunque che siamo di fronte a una scoperta di grande importanza, che però risulta ancora parziale e incompleta: infatti ora tutti sappiamo che esiste una molecola in grado di aumentare la sensibilità dei recettori per il GABA, che però ha la scomoda conseguenza di indurre e prolungare il sonno mimando gli effetti di noti farmaci benzodiazepinici. Ma qual è questa sostanza? La vera e più importante domanda non ha purtroppo ancora trovato una risposta definitiva. Si avanzeranno probabilmente delle ipotesi e varie teorie, che potranno trovare conferma solo grazie a nuovi studi e continue ricerche e forse, tra non molto tempo, si potrà affermare che un’altra malattia è stata sconfitta grazie alla scienza e che tante persone potranno finalmente ritornare a condurre una vita normale.

di Roberta Rita Sacchi 

Avere un genoma di piccole dimensioni non significa per forza essere semplici. 20 anni fa è stato sequenziato il genoma dell’Herpes Virus, le cui dimensioni corrispondono a 200 mila paia di basi. Si pensava che sarebbe bastato studiare la composizione in geni per identificare quali fossero le proteine prodotte dal virus. Questa ipotesi è stata smentita dagli scienziati del Max Planck Institute (MPI) di biochimica a Martinsried, vicino a Monaco di Baviera, e dai loro collaboratori dell’Università della California a San Francisco che, analizzando in modo approfondito i prodotti genici del virus, hanno dimostrato quanto siano straordinariamente complessi questi piccoli microrganismi.

Schema di un citomegalovirus (Cortesia: Emmanuel Boutet)

In particolare sono state scoperte diverse centinaia di nuove proteine, anche di esigue dimensioni. Ma la complessità di questi virus non si limita alla capacità di sintetizzare un numero di proteine che supera le previsioni. Infatti i collaboratori americani hanno anche identificato un’articolata organizzazione delle informazioni necessarie alla sintesi delle proteine.

E’ stato stimato che ben l’80 per cento della popolazione mondiale contrae questo virus e perciò è importante studiarlo, visto che causa gravi malattie neonatali e infezioni che colpiscono prevalentemente soggetti immunodepressi. Questo studio è stato eseguito infettando delle cellule con il Citomegalovirus (CMV) umano, usato come modello. Trascorse 72 ore gli scienziati hanno isolato l’RNA messaggero e le proteine prodotte dal virus, rilasciate nella cellula ospite. Poi hanno identificato un certo numero di nuove molecole di RNA messaggero per lo più di piccole dimensioni. La struttura e la composizione delle proteine virali è stata definita mediante la spettrometria di massa da Annette Michalski, una scienziata del Dipartimento di Proteomica e della Trasduzione del Segnale dell’MPI di Biochimica, e risultati del lavoro sono stati pubblicati su “Science” il 23 novembre 2012.

Michalski sostiene che con questa scoperta “abbiamo dimostrato che non basta solo conoscere il genoma del virus per capire la biologia degli Herpes Virus. Ciò che è veramente importante è lo studio dei prodotti genici”, e ovviamente questa considerazione vale pure per l’analisi del genoma umano. Viste le numerose implicazioni della scoperta gli scienziati del dipartimento di ricerca di Matthias Mann , direttore dell’MPI di Biochimica, e i loro colleghi americani hanno in programma di proseguire questi studi nei prossimi anni.

Granulociti basofili infettati da CMV (Cortesia: Yale Rosen)

di Margherita Nobile

Nel Sud-Est dell’Australia lo scricciolo della specie Malurus cyaneus, chiamato anche scricciolo azzurro superbo, ha ideato uno stratagemma per la sopravvivenza e la protezione dei propri piccoli: si tratta di un codice tra madre e uova. Ogni madre canta alle proprie uova una melodia, che è unica, con una struttura ben definita che solo gli scriccioli riescono a imparare e a riprodurre fedelmente. Com’è possibile che solo gli scriccioli riescano a ripeterla correttamente? E’ una caratteristica genetica? A svelare il segreto di questo codice sono alcuni esperti della Flinders University di Adelaide.

Esemplare di scricciolo Malurus cyaneus. (Cortesia: JJ Harrison)

Quello dello scricciolo è un comportamento spontaneo e molto utile per difendersi dagli intrusi. Spesso, infatti, i cuculi depositano le proprie uova nel nido degli scriccioli: la femmina del cuculo depone generalmente un solo uovo in ogni nido e le sue uova somigliano molto a quelle degli scriccioli. Alla schiusa il piccolo del cuculo, aiutandosi con il dorso, si sbarazza delle altre uova non ancora schiuse, presentandosi quindi nel nido come unico ospite. I genitori adottivi vengono ingannati da questo comportamento e nutrono il cuculo come se fosse un proprio nidiaceo per alcune settimane, sprecando tempo e cibo. Tuttavia nel 40 per cento dei casi la madre scricciolo si accorge dell’estraneo grazie alla melodia insegnata alle uova durante l’incubazione. Tutto ciò perché prima della schiusa l’uccello esegue ripetutamente il codice musicale, che viene appreso dagli scriccioli all’interno del guscio. Una volta nati, i pulcini eseguono il richiamo per richiedere cibo, ma il suono dei cuculi è diverso: infatti le uova di cuculo si schiudono prima e questi non hanno il tempo per imparare la sequenza. Questo segreto rassicura la madre perché le permette di riconoscere eventuali intrusi tra le uova che ha covato.

Sonia Kleindorfer, esperta in ecoturismo e comportamento degli uccelli, ha studiato il fenomeno e pubblicato i risultati il 20 novembre 2012 in un articolo sulla rivista “Current Biology”. Lei e i suoi colleghi dell’università di Adelaide hanno registrato i suoni vicino ai nidi e hanno scoperto che questa sorta di password è costituita da una particolare sequenza di 11 elementi, diversa tra le varie covate, tra cui una nota di una determinata lunghezza e del timbro peculiare dello scricciolo. “Nessuno finora sapeva che la somiglianza [delle chiamate] deriva dall’apprendimento”, spiega Kleindorfer. “Avrebbe potuto essere genetica.” Infatti all’inizio si era pensato che questa melodia potesse essere tramandata geneticamente, ma l’ipotesi è stata smentita da un esperimento condotto dal team di scienziati: scambiando le uova di diversi nidi prima dell’incubazione, si è osservato che i piccoli riproducono la sequenza non della madre, ma quella insegnata dallo scricciolo che li ha covati.

Insomma, è una sfida continua tra i due astuti uccelli: gli scriccioli che si ingegnano per proteggere la propria discendenza e i cuculi che imparano a fare uova che si confondano sempre di più tra quelle degli ospiti.