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Questo almeno è il mio obiettivo.
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Le api, l'epigenetica e ... noi

Le sottili differenze nel DNA delle api da miele si riflettono nei diversi ruoli delle api all'interno dell'alveare. Sebbene si ritenesse che tali modificazioni del DNA fossero stabili una volta avvenute, un lavoro pubblicato recentemente su Nature Neuroscience rivela un chiaro esempio di cambiamenti reversibili al DNA associati con il comportamento.
Tutte le api (Apis mellifera) nascono uguali, ma questa situazione non dura a lungo. Anche se geneticamente identiche, tranne i maschi aploidi, le api ben presto assumono i ruoli specifici di regina o operaia. Questi ruoli sono definiti sia da differenze di comportamento che da differenze fisiche. Alla base di entrambi vi sono piccole modifiche al loro DNA, modifiche che sono dette epigenetiche (sopra la genetica) in quanto agiscono ad un livello diverso da quello associato alla sequenza nucleotidica. In termini molto generali si parla di epigenetica quando ci si riferisce a modificazioni che lasciando inalterata la sequenza di DNA,  aggiungono tag chimici in forma di gruppi metile (o acetile, etc) ad i nucleotidi (i mattoni del DNA). Modificazioni che determinano variazioni nella struttura cromatina (locale o generale) e che sono uno dei meccanismi alla base della regolazione dell'espressione genica. Potremmo dire che se il DNA specifica il prodotto, le modificazioni epigenetiche alterano il quando e il quanto del prodotto.
Tornando alle api, una volta che un ape diventa regina o operaia, tale imprinting ne fissa il destino per tutta la vita - il cambiamento è irreversibile. Questo non è il caso per le suddivisioni tra i lavoratori. Le api operaie iniziano come balie/nutrici, che curano e nutrono la regina e le larve, e la maggior parte di esse diventano poi impollinatrici; api che viaggiano fuori dall'alveare in cerca di polline. Anche qui abbiamo che le diverse mansioni sono associate a modelli di metilazione del DNA molto diversi fra loro. Qui però le modifiche del DNA sono reversibili: se un impollinatore ritorna ad essere una balia, il suo stato di metilazione torna ad essere quello iniziale.
Andrew Feinberg della Johns Hopkins University di Baltimora e Gro Amdam dell'Arizona State University hanno provato ad eliminare tutte le balie dall'alveare, mentre gli impollinatori erano fuori in missione. Al loro rientro le api hanno notato la mancanza di balie, e circa la metà di loro è tornato a svolgere il ruolo iniziale. L'analisi dello stato di metilazione del DNA dalle loro cellule cerebrali ha dimostrato che c'era stata una variazione dello stato metilativo.
"Quello che è interessante è che i geni che cambiano schiena sono gli stessi geni che erano cambiati nella direzione opposta inizialmente - gli stessi che regolano il comportamento", dice Feinberg. "Questo dimostra per la prima volta che, se il comportamento è reversibile così è la metilazione". 

Dice una cosa molto più generale: epigenetica e comportamento sono associati e queste osservazioni possono essere usate per indagare disturbi comportamentali umani  (apprendimento, memoria,  …). Ci sono infatti dati affidabili che mostrano come l'esperienza e/o traumi siano immagazzinati come una sorta di memoria nelle cellule. Una memoria che modifica la fisiologia dei sistemi sopra-cellulari e che condiziona l'organismo per molto tempo, in alcuni casi anche nella generazione successiva, dopo l'evento scatenante.
Attenzione questo non significa che modificando il pattern di metilazione del DNA si possa indurre un comportamento desiderato… ma è un modello su cui lavorare per sviluppare trattamenti terapeutici mirati. 


Articolo successivo sull'argomento, qui

Science from the Cloud / 3

Direttamente dal Cloud alcune notizie di scienza non note al grande pubblico  
(qui le notizie dal Cloud già pubblicate)


Ciascuna notizia ha il link al comunicato ufficiale
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Identificati nuovi materiali resistenti ai batteri
Ricercatori della University of Nottingham hanno prodotto una nuova classe di polimeri resistenti alla adesione dei batteri. Una scoperta molto interessante e che nei prossimi anni contribuirà sensibilmente alla riduzione delle infezioni ospedaliere correlate all'utilizzo di strumenti medicali invasivi.

Test sul prototipo di un occhio bionico
Una azienda australiana ha concluso con successo il primo test in uomo di un prototipo di occhio bionico contenente 24 elettrodi, Il commento del paziente su cui è stato effettuato il test è "improvvisamente ho visto un leggero lampo di luce. E' stato entusiasmante".

Dalle onde cerebrali alla sintesi vocale.
(UCLA)
©technion.il (per dettagli vedi qui)
Non si tratta semplicemente di un avanzamento di interesse solo a chi si occupa di neuroscienze. Quello che è stato fatto dai ricercatori della UCLA in collaborazione con quelli di una ditta israeliana, la Technion, è indagare se fosse possibile usare le onde cerebrali per sviluppare una nuova forma di comunicazione per pazienti paralizzati. Una situazione che al momento necessita, vedi ad esempio il sintetizzatore vocale di Stephen Hawking, di strumenti computerizzati. La speranza è che di facilitare la comunicazione intercettando il "pensiero" nel momento in cui viene formulato ma che non può essere trasmesso ad i nervi e quindi ad i muscoli preposti.


Un nuovo strumento per rimuovere i coaguli dalle arterie
(UCLA)
L'ictus è una delle principali cause di morte nel mondo occidentale. Nella pratica standard diversi sono i trattamenti che vengono usati per minimizzare i danni nel paziente ed evitare delle recidive. Fra questi abbiamo gli antiaggreganti, farmaci che mirano a prevenire la formazione di coaguli. Ricordo che circa l'87% degli ictus sono causati da coaguli di sangue che ostruiscono le arterie cerebrali.
Di particolare interesse un lavoro pubblicato su Lancet in cui sono riportati i dati dello studio clinico SOLITAIRE-Flow Restoration Device, Lo strumento utilizzato per liberare le arterie occluse in 113 pazienti, ha mostrato una efficienza nettamente superiore, e problemi di gran lunga inferiori, ad i metodi meccanici utilizzati comunemente. Non a caso lo studio clinico è stato interrotto un anno prima del previsto per dare la possibilità anche ad i pazienti trattati con le procedure standard di godere dei benefici del nuovo trattamento.


Un metodo non invasivo per la diagnosi dell'epilessia
Un team di ingegneri e ricercatori della University of Minnesota e dalla Mayo Clinic hanno messo a punto un metodo di analisi non invasivo per la diagnosi dell'epilessia, sia durante che immediatamente dopo l'attacco. Questo approccio permetterà di identificare con precisione la regione cerebrale da cui origina il "corto circuito".
L'epilessia è una malattia più diffusa di quanto si creda (circa 1% negli Stati Uniti) e sebbene più controllabile di un tempo necessita ancora di terapie risolutive.


Un "tappeto magico" per camminare
Un gruppo di ricercatori della University of Manchester ha messo a punto un "tappeto magico". Tranquilli, non si tratta di emulatori del protagonista delle 1000 e una notte. Si tratta invece di uno strumento che permette di monitore la camminata, grazie ad i molti elettrodi, e di assistere la riabilitazione di persone con problemi di deambulazione

Alla ricerca di nuovi antibiotici … sotto i ghiacci artici.
Questo è il progetto portato avanti dai ricercatori della Umeå University e della university of Tromsø. Il motivo è che in quelle zone coperte da ghiaccio e ad una certa profondità nel terreno si trovano batteri che vivono in condizioni difficilmente riproducibili in laboratorio. In particolare gli actinomiceti sono la classe di batteri più interessanti in quanto noti produttori di sostanze ad azione antibiotica. In particolare i ricercatori di Umea stanno analizzando una particolare classe di molecole ad azione neutralizzante e non battericida (e di cui non esistono analoghi commerciali). L'interesse per queste molecole deriva dal fatto che l'azione "disarmante" genera una pressione selettiva per la comparsa di batteri resistenti nettamente inferiore di quella indotta dai battericidi.

Stress post-traumatico. Predisposizione genetica più stress sono alla base di un disturbo dall'alto costo sociale

Perché alcune persone in seguito ad eventi traumatici sviluppano il cosiddetto post-traumatic stress disorder (PTSD) mentre altre ne sembrano immuni?
Non si tratta di domande di poco conto se si considerano sia i costi sociali che la diversità di eventi scatenanti (o all'origine) di questi disturbi comportamentali. Disturbi che non sono limitati ad i soldati che operano su fronti caldi, ma che colpiscono anche tutori dell'ordine e persone che hanno subito (in modo continuo o episodico) violenze psicofisiche o in generale ogni evento che stressogeno.
Si stima che circa il 7% della popolazione americana ne sia affetto, con percentuali molto maggiori nei reduci. I costi sociali che ne derivano vanno ben al di là del fatto in se, in quanto sono spesso la causa di derive comportamentali che minano non solo la sfera personale ma anche il nucleo familiare e nei casi più gravi la comunità. Troppo spesso si legge di atti sconsiderati compiuti da reduci o da vittime di abusi.
Sintomi classici della PTSD sono improvvisi flashback, intorpidimento emotivo o rabbia ed iper-reattività, fuga da ogni situazione anche solo lontanamente associabile all'evento (ad esempio rumori improvvisi, etc). In molti casi l'evento stesso è rimosso dal soggetto, che sperimenta gli effetti senza riuscire ad associarli alla causa scatenante.
Il fatto che non tutte le persone sottoposte a eventi simili (o apparentemente più gravi) siano soggetti a queste derive psicotiche fa pensare che vi possa essere una qualche base organica predisponente. Una precondizione, forse genetica, che rende taluni individui più sensibili a certi stimoli ansiogeni.
L'interesse è alto soprattutto da parte delle forze armate. La possibilità di identificare a priori i soggetti più sensibili allo stress favorirebbe l'attuazione di terapie psicologiche e/o farmacologiche mirate durante e subito dopo il periodo di arruolamento.
Da un articolo del New York Times di aprile 2012 ricavo questi numeri estremamente inquietanti sul PSTD nei soldati di ritorno da Iraq e Afghanistan.
Mentre la frequenza dei decessi americani sul nelle due zone è cumulativamente di circa 1 ogni 36 ore, i reduci in patria mostrano una frequenza circa 25 volte superiore (!!!) con un morto suicida ogni 80 minuti.  Numeri inquietanti  in quanto non fanno notizia come invece quelli riferiti a reduci violenti verso terzi.

Da qui l'importanza dei lavori sotto riportati.
Ricercatori della UCLA del gruppo di Armen Goenjian hanno analizzato il DNA di 200 persone appartenenti ad ampie famiglie in cui furono registrati casi ripetuti di PTSD dopo essere sopravvissuti al devastante terremoto del 1988 in Armenia. Dalla indagine genetica si scoprì che coloro che possedevano alcune particolari varianti di due geni necessari per la produzione di serotonina, TPH1 e TPH2, erano a rischio di sviluppare la PTSD.
Questi risultati dovranno ora essere confermati su una popolazione più ampia ed eterogenea di quella testata. Non si può infatti escludere la possibilità che l'appartenenza ad un gruppo etnico definito  sottintenda il fatto che tali varianti siano assenti in altre popolazioni caucasiche. 

Sul fatto che la serotonina sia coinvolta in realtà la sorpresa è minore. Questo neurotrasmettitore è coinvolto nella regolazione di aspetti che comprendono l'umore, il sonno, l'appetito ed il sesso. Sostanze stupefacenti come le anfetamine agiscono infatti inibendo il riassorbimento (quindi l'eliminazione) sinaptico di questo fattore, provocando il permanere dell'effetto mediato (benessere ed eccitazione). Tale stimolazione può alla lunga, ed in alcuni soggetti, generare resistenza e quindi a sintomatologie di scarso appagamento, depressione, etc.
Alcuni noti antidepressivi (fluoxetina) seguono lo stesso percorso: inibiscono il riassorbimento della serotonina agendo quindi come antidepressivi.

Sempre alla UCLA il team di Michael Fanselow ha osservato (dati pubblicati sul Journal Biological Psychology.) un significativo aumento del numero di recettori per i neurotrasmettitori eccitatori nella amigdala di ratti che presentavano una lesione cerebrale che li rendeva più "stressati e facilmente spaventabili". In altri termini l'amidgala, sede della emotività, era molto più facilmente attivabile. Un dato questo che dovrà ora essere confrontato con l'essere umano.

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 A distanza di alcuni mesi da questo articolo mi è capitato sott'occhio dell'altro materiale (vi invito a leggere l'articolo nella sua interezza su Nature 12 ottobre) che aggiungo qui come compendio.
L'effetto immediato dello stress da pericolo e le conseguenze cerebrali (®Nature.com)
Nelle persone con PTSD, due aree del cervello sensibili allo stress sono ridotte: l'ippocampo (una regione del sistema limbico importante per la memoria) e la corteccia cingolata anteriore - ACC (una parte della corteccia prefrontale coinvolta nel ragionamento e nel processo decisionale).
Mediante risonanza magnetica funzionale (fMRI), una tecnica che permette di seguire il flusso di sangue nel cervello, si è scoperto che quando le persone con PTSD ricordano il trauma, tendono ad avere una corteccia prefrontale meno attiva ed una amigdala iperattiva (ricordo ancora che è una regione del cervello che elabora la paura e l'emozione).
Le persone che hanno sofferto un trauma ma che non sviluppano lo PTSD, mostrano al contrario una maggiore attività nella corteccia prefrontale.
Kerry Ressler, un neuroscienziato che lavora presso la Emory University di Atlanta ha dimostrato che questi individui resilienti hanno forti connessioni tra la ACC e l'ippocampo. Questo suggerisce che la resilienza dipende in parte dalla comunicazione tra il circuito preposto al ragionamento nella corteccia e la circuiteria emotiva del sistema limbico. Un meccanismo che previene corto-circuiti emotivi.

(articolo successivo sul tema "terapie future per il PTSD" --> qui)

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(aggiornamento agosto 2015)
Uno dei trattamenti più usati per le persone con PTSD è la somministrazione di antidepressivi come i SSRI (inibitori della ricattura della serotonina dal canale sinaptico). Ma questo potrebbe essere controproducente in base a quanto scoperto da ricercatori del MIT. Se infatti tali trattamenti sono utili nei depressi classici, grazie all'aumento della concentrazione locale di serotonina, nel caso delle persone traumatizzate questo avrebbe l'effetto indesiderato di aumentare il processo di consolidamento della memoria e la facilità con vengono "ripescati" da essa gli eventi che hanno indotto lo stato di stress che si vuole curare.
L'approccio invece dovrebbe essere quello di usare farmaci in grado di diminuire la serotonina dissociando così eventuali inneschi ambientali dalla memoria associativa (clicca QUI per ulteriori dettagli).

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(aggiornamento marzo 2016)
Il protossido d'azoto somministrato dopo un evento traumatico può aiutare a prevenire i ricordi dolorosi di "sedimentare" nella memoria.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Psychological Medicine da un gruppo del UCL (Londra) evidenzia come le persone che hanno respirato questo gas (per circa 30') dopo la visione di spezzoni di film violenti, ne conservavano un ricordo molto più sbiadito (e non stressogeno) rispetto a coloro a cui era stata fornita aria normale.
La ricerca ha coinvolto 50 volontari adulti senza altre problematiche psicologiche a cui sono stati mostrati alcuni spezzoni di un film definito dai critici "così violento e crudele che la maggior parte delle persone lo ritengono inguardabile'. Gli spezzoni sono stati scelti in quanto dimostratisi in grado di creare una forma (seppur blanda) di quei ricordi definiti intrusivi comuni in seguito a traumi.
Nota. Le intrusioni sono ricordi involontari che compaiono spontaneamente e che inducono sensazioni o stati d'animo di estremo disagio se non psicologicamente dolorosi.
Nella settimana successiva alla visione i volontari hanno redatto un diario giornaliero per registrare la frequenza di 'intrusioni' riconducibili al film. Il gruppo a cui era stato fatta respirare la miscela protossido di azoto e ossigeno dichiarava un numero di intrusioni inferiore alla metà rispetto ai controlli.
L'ipotesi più accreditata è che il gas interferisca nel processo di consolidamento della memoria esperienziale (basata sui recettori NMDA) che avviene generalmente durante il sonno; è noto infatti che il protossido blocca tali recettori.
Un'altra osservazione interessante è che i soggetti più "portati" a sperimentare ricordi intrusivi erano colo che avevano dichiarato un certo grado di dissociazione dopo avere visto il film. La dissociazione è una misura di quanto qualcuno sperimenti una sensazione di estraneità ad una certa esperienza come se non la stesse vivendo; tra i sintomi dissociativi vi è un'esperienza distorta del tempo, la sensazione che le cose siano irreali/onirici e la sensazione di distacco dal proprio corpo. Quando questo avviene, è il campanello d'allarme per la comparsa del PTSD.
Vale la pena indagare se questo trattamento sia utile per prevenire l'insorgenza di tale trauma, fornendolo subito dopo che il trauma si è verificato (cosa in parte già in uso dato che il protossido è uno degli antidolorifici più usati dai paramedici nei primo soccorso).
(Fonte: RK Das et al, Psychol Med. 2016 Mar 4:1-11)


Usare un campo magnetico per colpire le cellule tumorali

Un team di ricercatori della Corea del Sud ha compiuto un passo importante verso l'utilizzo di campi magnetici nel campo della terapia in ambito antitumorale.
Uno degli aspetti di cui i ricercatori sono da tempo consapevoli è la necessità di sviluppare trattamenti altamente specifici per le cellule target in modo da minimizzare ogni effetto collaterale. Effetti che nel caso di sostanze citotossiche, come sono la maggior parte di quelle anti-tumorali, sono purtroppo implicite alla loro funzione. Come bloccare la replicazione di cellule malate senza nel contempo alterare le cellule che assicurano il costante e necessario ricambio che assicura la piena efficienza di un organismo? L'ideale è ovviamente identificare dei marcatori presenti solo sulle cellule malate ed utilizzare queste molecole come dei bersagli su cui scaricare l'armamentario disponibile. Sviluppare sistemi altamente specifici è ovviamente una sfida non da poco .
Per fare questo servono, usando una terminologia bellica, sia dei mezzi di trasporto che degli scout per guidare le truppe. Molto studiati a tal proposito sono i virus modificati per identificare e distruggere un bersaglio specifico.
Un altro approccio è quello di usare nanoparticelle magnetiche che a comando, in presenza di dato campo magnetico, diventino operative. 
In questo ambito è di particolare interesse il lavoro del gruppo di Jinwoo Cheon  pubblicato online, 7 ottobre 2012, su Nature Materials.
Questo lavoro riprende un esperimento condotto nel 2008 da Robert J. Mannix, e lo trasferisce da un sistema in vitro ad uno in vivo su un vertebrato.
Osserviamone gli aspetti principali.
L'azione della particelle magnetiche sulle cellule di zebrafish (®Nature.com)
  • Si è dimostrato non solo che l'uso di nanoparticelle magnetiche è in grado di indurre la morte di cellule tumorali in vitro, ma anche che la loro azione può essere finemente controllata in vivo mediante magneti.
  • Le nanoparticelle vengono indirizzate alle cellule bersaglio grazie ad un anticorpo specifico per un recettore presente nelle cellule tumorali del colon. L'attivazione del recettore nelle cellule normali induce l'apoptosi. Nelle cellule tumorali questo meccanismo è "inceppato".
  • In assenza del campo magnetico il complesso nanoparticelle-anticorpo si distribuisce sulla superficie delle cellule. L'attivazione del campo magnetico facilita l'aggregazione dei recettori permettendo di superare il blocco nell'induzione apoptotica. 
  • Per testare il funzionamento in vivo si si usato zebrafish, un modello animale particolarmente utile. Si è scelto zebrafish in quanto l'induzione apoptotica può essere monitorata osservando la "curvatura della coda" durante lo sviluppo embrionale del pesce
  • In dettaglio le particelle nanomagnetiche, rese specifiche per colpire solo alcune cellule embrionali, hanno dimostrato la loro efficacia dopo l'induzione del campo magnetico. Negli embrioni di controllo il campo magnetico e le nanoparticelle non hanno causato alcun effetto.
I risultati sono quindi la prova concettuale che la tecnica è utilizzabile ed è controllabile. Un passo necessario prima di procedere oltre nello sviluppo a scopo terapeutico.

Armi a microonde: tanti soldi per nulla?

Rappresentazione arma a microonde (@Nature.com)
Doveva essere sembrata una occasione più unica che rara quella che nell'ottobre del 2007 si era presentata ad i militari del Pentagono. Provare gli effetti di armi non letali (Active Denial System - DNS - che traduco molto liberamente come armi di dissuasione) su alcuni giornalisti che si erano offerti volontari per testare, e riportare al pubblico, gli effetti di microonde a 95 GHz. A questa frequenza la radiazione penetra per meno di mezzo millimetro nella pelle provocando un intensa sensazione di calore senza effetti permanenti. Una sensazione che spinge alla fuga le persone colpite. Un arma quindi ideale, per molti governi, per riportare all'ordine manifestazioni fuori controllo eliminando i danni alle persone o i costi in vite umane spesso associati.
Il problema di queste armi è che dipendono da molte variabili climatiche che possono annullarne l'effetto. Ad esempio nel giorno del test il tempo era freddo e piovoso. L'umidità assorbì le microonde e l'effetto ottenuto sui giornalisti fu quello di un tepore ritenuto da tutti più che piacevole. Un effetto di dissuasione sicuramente non efficace su una folla inferocita.
Sebbene un nuovo test condotto in una giornata di sole ebbe maggior successo il risultato non cambia. Il sistema DNS non gode di grossa popolarità. Costa troppo, è tecnologicamente complesso, consuma molta energia. Tutti elementi che lo rendono poco utilizzabile nella pratica.
L'articolo di Sharon Weinberger pubblicato su Nature offre una panoramica esaustiva sulla storia delle armi elettromagnetiche (ad esempio l'effetto sugli apparati elettrici) e tutte le problematiche tecniche connesse. Questo non solo a scopo offensivo ma soprattutto difensivo visto l'impatto che tali armi avrebbero sulla nostra società oramai in toto dipendente dai sistemi elettronici.
Molto interessante.

Articolo originale, qui

L'Anatolia è la culla delle lingue indoeuropee?

Con il termine lingue indoeuropee si definisce una famiglia di lingue originate da un ceppo comune, anche se distanti geograficamente. Per intenderci al suo interno sono comprese la maggior parte delle lingue europee (tranne il finlandese, il basco e l'ungherese) e quelle della regione fra l'India e la Persia.
L'origine delle lingue indoeuropee è ampiamente dibattuta. Una ipotesi è che la matrice comune vada ricercata nelle tribu seminomadi che vagavano nelle steppe a nord del mar Caspio. Una teoria più recente afferma invece che l'origine sia in Anatolia e che da li si sia diffusa seguendo l'espansione della agricoltura tra i 7 e 10 mila anni fa.

Nel breve video che segue è schematizzato il processo di diffusione geografica della lingua.
Altre informazioni nell'articolo di Bouckaert et al. su Science (p. 957)

Mens sana in corpore ... dotato di una flora microbica adeguata

"Il progetto microbioma dice che nel corpo umano ci sono 100 trillioni di forme di vita".E tu chiami questo vivere?" (®
politicalcartoons.com)
 "
Negli ultimi anni si è osservato un crescente interesse per il microbioma, l'insieme di microorganismi che ospitiamo nel nostro corpo e da cui non possiamo prescindere per la nostra stessa salute. Un concetto quest'ultimo enunciato nella sua forma generale dai pensatori dell'antichità quando parlavano dell'equilibrio necessario fra le diverse energie naturali e sostanziato dalla più recente consapevolezza di essere ciò che si mangia. Un paragone ancora più adatto se si pensa che è l'intestino il luogo in cui avviene  l'incontro fra il "self-genetico" ed il "self-acquisito". In termini semplici, fra il nostro organismo e quegli organismi che si accompagnano a noi in maniera simbiontica fin dalla nascita fornendoci sia aiuto nella digestione che nella produzione di alcuni sostanze fondamentali che "da soli" non saremmo in grado di sintetizzare o di metabolizzare.
Da qui l'importanza della flora intestinale nel condizionare lo stato di benessere generale e le conseguenze deleterie, anche a lungo termine, che un uso non giustificato di antibiotici o una errata alimentazione provocano. La letteratura scientifica è ricca di dati che correlano le alterazioni microbiomiche sia a stati patologici quali infiammazione e obesità, che ad una azione diretta sul sistema nervoso centrale attraverso i circuiti nervosi, endocrini ed immunitari. La riprova scientifica dell'adagio mens sana in corpore sano
Studi comparativi condotti su animali cresciuti in ambienti totalmente asettici o esposti a germi "naturali" mostrano che i primi hanno uno stato di salute generale ridotto ed una maggiore predisposizione a sviluppare malattie. In più il trattamento massiccio con antibiotici (che di fatto distruggono in modo indiscriminato la flora batterica) ha un impatto sostanziale non solo sulla crescita (lo analizzerò in un prossimo articolo) ma anche sui meccanismi di regolazione dell'ansia, dell'umore, dell'apprendimento e del dolore.
Da qui il concetto sempre più accettato dell'esistenza di un collegamento microbioma/cervello e sul potenziale terapeutico di una ripristino dell'equilibrio microbiomico nel trattamento delle malattie del sistema nervoso centrale. 


E' altresi vero che una infiammazione cronica intestinale (ad esempio in alcuni casi di sindrome del colon irritabile) agisce sulla composizione microbiomica favorendo un ceppo di Escherichia coli con azione genotossica e quindi pre-tumorale (Science, 5 ottobre).

Interessante l'articolo apparso sulla rivista PNAS in cui si evidenzia la riduzione della diversità microbica nell'intestino nell'essere umano rispetto al cugino scimpanzé. Secondo gli autori della University of Texas, si tratta di una tendenza associata alla crescente sanitizzazione dell'ambiente e che potrebbe essere alla base di molte patologie e intolleranze sconosciute non solo nei cugini primati ma anche da noi fino a pochi anni fa.


Per ulteriori informazioni leggere:
Articoli in questo blog sullo stesso tema
- I vermi per curare la colite cronica?  
- Diabete e microbioma

L'inulina, un polisaccaride dalle molte risorse

L'inulina è un polisaccaride naturale ampiamente utilizzato nell'industria alimentare, presente nelle radici e nei rizomi di molti tipi di piante dove svolge una funzione paragonabile a quella dell'amido, cioè l'immagazzinamento dell'energia.
Uno "zoom" sul polimero
Da un punto di vista chimico l'inulina è una fibra solubile (in acqua forma un materiale gelatinoso) appartenente alla classe di fibre alimentari nota come fruttani. Le altre tipologie di fibre alimentari sono l'amido insolubile e l'amido resistente. L'inulina è un polimero composto da un numero variabile di molecole di fruttosio (comprese fra 20 e alcune migliaia) con il glucosio in posizione terminale.
Altre caratteristiche tipiche sono la minor "dolcezza" (10%) e il ridotto contenuto calorico (25-35 %) rispetto allo zucchero comune e all'amido.
L'inulina è considerata un prebiotico in grado di abbassare la glicemia e il colesterolo ematico. Ricordo che prebiotico è cosa diversa da probiotico ed indica una sostanza che, presente nel cibo, non viene assorbita dall'organismo ma è utilizzata dalla flora intestinale.
Il minor impatto glicemico è una diretta conseguenza della ridotta capacità del corpo di metabolizzare i fruttani (l'amilasi infatti non processa l'inulina). L'inulina inoltre aumenta l'assorbimento di calcio e magnesio intestinale e, come altri fruttani, permette di controllare efficacemente l'appetito ed il metabolismo lipidico attraverso la modulazione dei peptidi gastrointestinali .

Il punto di forza dell'inulina è anche all'origine degli svantaggi di questa fibra. L'inulina non digerita arriva nel colon dove favorisce la crescita dei batteri intestinali con conseguente produzione di significative quantità  di anidride carbonica, idrogeno e metano. Quindi se da una parte il suo ridotto indice glicemico è potenzialmente utile nel trattamento del diabete dall'altra può provocare disturbi intestinali non gravi ma sicuramente fastidiosi. Un problema più accentuato nelle persone con ridotta capacità di assorbire il fruttosio (30-40 % delle persone in alcune popolazioni europee).
Un fastidio tuttavia facilmente tollerabile se l'indiretta azione antitumorale dell'inulina, descritta poche settimane fa sul British Journal of Cancer (Bindels et al.), verrà confermata da studi indipendenti.
Vediamo in breve di cosa si tratta.
Tutto ruota intorno al microbioma e al processamento dell'inulina effettuato da questi organismi. Fra le molecole ottenute dalla scissione del polisaccaride vi sono gas e acidi organici, tra cui lattato e acidi grassi a catena corta (SCFA) quali acetato, propionato e butirrato. L'ipotesi recentemente formulata è che l'inulina, stimolando l'attività microbica e quindi la produzione di SCFA, contrasti indirettamente (attraverso molecole come il propionato) la proliferazione cellulare nei tumori epatici. Dati ottenuti in laboratorio hanno dimostrato come l'inulina riduca la capacità di infiltrazione di alcune cellule tumorali epatiche, modulando l'infiammazione locale, grazie all'aumentata concentrazione di propionato che il sistema portale convoglia dall'intestino al fegato.
Un dato estremamente interessante e che mette una volta di più l'accento sul ruolo che il microbioma ha sul benessere dell'organismo.

Altri articoli di riferimento sull'inulina, qui

Alimenti ricchi di inulina (da assumere con moderazione se si ha ridotta capacità di metabolizzare il fruttosio) sono ad esempio:
  • Banana
  • Bardana (Arctium lappa)
  • Cicoria (Cichorium intybus)
  • Artemisia
  • Cipolla (Allium cepa)
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Articoli dal blog che trattano il microbioma, qui.    

Le nebulose viste con il telescopio spaziale Chandra

Four planetary nebulas from the first systematic survey of such objects in the solar neighborhood made with the Chandra Xray Observatory
In alto a sinistra la nebulosa NGC 6543, nota anche come Occhio di Gatto. Seguono da sinistra a destra le nebulose NGC 7662, NGC 7009 e NGC 6826 (®chandra.harvard.edu)
Le immagini qui riportate sono state ottenute con il telescopio Chandra (il sito), uno strumento specializzato nella rilevazione di raggi X, una radiazione associata in cosmologia a esplosioni stellari, ammassi di galassie e buchi neri. Poichè, fortunatamente per noi, i raggi X sono neutralizzati negli strati più esterni dell'atmosfera terrestre, per catturare tali radiazioni il telescopio nel 1999 venne caricato sullo Shuttle e trasportato in un orbita nella parte esterna della'atmosfera. 
Per farsi una idea, mentre Hubble orbita a circa 560 km di altezza, Chandra segue un orbita ellittica che lo porta ad oscillare fra 139000 e 9600 km di altezza. Quasi a metà strada fra la Terra e la Luna (ca. 384 mila km).
Le immagini, risultato della collaborazione fra lo Smithsonian Center for Astrophysics ad Harvard e la NASA, sono parte del lavoro di catalogazione sistematica sulle nebulose "vicine" al sistema solare. Al momento sono state studiate 21 nebulose planetarie poste ad una distanza di circa 5000 anni luce dalla Terra.
Da gigante rossa a nebulosa
Ricordo brevemente cosa sia una nebulosa planetaria. Si tratta di una fase dell'evoluzione stellare, tipica di tutte le stelle di massa compresa fra 0,8 e 4 volte quella solare, quando la carenza di idrogeno nel nucleo consumato dalle reazioni di fusione nucleare, induce prima un collasso gravitazionale che aumentando la temperatura interna a valori sufficienti da permettere la fusione degli atomi di elio, fa ripartire il motore stellare espandendo il diametro della stella da decine a centinaia di volte (gigante rossa). In questa fase, la stella espelle la maggior parte dei suoi strati esterni; un processo che continua fino a che rimane un nucleo caldo che contraendosi originerà una stella densa chiamata nana bianca.
Quindi mentre la stella madre si contrae il gas emesso si espande intorno ad essa a grande velocità. La radiazione ultravioletta  proveniente dalla stella (alla velocità della luce) colpisce il gas emesso, eccitandolo. Il ritorno del gas in uno stato non eccitato si associa alla emissione di luce. Ecco perchè le nebulose appaiono formare strutture filamentose a conchiglia osservabili con i telescopi ottici. Le stime correnti indicano in circa 5000 anni l'età di queste strutture filamentose.
Nel 30% delle nebulose planetarie si osserva tuttavia anche una emissione di raggi X. In questi casi l'ipotesi corrente è che tale radiazione sia associata alla presenza di un sistema stellare binario o anche ad un disco di accrescimento di un buco nero. 
Studi futuri aiuteranno a chiarire il ruolo di stelle doppie nell'evoluzione delle nebulose planetarie.

Riferimenti
Qui sono presenti le immagini originali con la relativa spiegazione
Pagina sull'argomento della NASA, qui
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Nel blog
Notizie in tema astronomia, qui
Notizia successiva su dati ottenuti con Chandra, qui

Il virus H5N1 nell'anno 2012

I virus dell'influenza possono causare malanni di varia gravità, dal semplice disturbo tollerabile alle morbidità serie, anche fatali.
Questo dipende da un insieme di fattori che comprendono sia la genetica (il ceppo) virale che la genetica e/o lo stato di salute dell'individuo.

Del resto l'aspetto scientificamente affascinante di questi virus è la loro rapida adattabilità, attraverso processi mutazionali e ricombinativi, che permette l'emergere ogni anno di un ceppo sufficientemente diverso da quello dell'anno precedente. Un ceppo in grado di superare le difese immunitarie acquisite nella popolazione nel corso dell'ultima infezione.
Ogni qualvolta il processo "evolutivo" del virus fa "un salto" sostanziale emergono le cosidette pandemie. Fenomeni globali la cui aumentata morbidità deriva dal fatto che le nostre difese sono spiazzate data la sostanziale diversità epitopica del virus. Si trovano dinanzi un virus, o più specificamente dei marcatori antigenici, nuovo che se dotato di virulenza (facilità di trasmissione) sufficiente genererà un pool di infetti sufficiente per una rapida diffusione nella popolazione.
La maggiore virulenza associata alla minore efficienza nella risposta immunitaria è la causa principale dell'aumentato numero percentuale di decessi. Un numero che comprende non solo persone con pregressi problemi clinici ma anche soggetti apparentemente sani che, per motivi genetici, sono meno in grado di contrastare l'infezione. Quindi se nel primo caso i soggetti non hanno le "resistenza fisica" per permettere al proprio sistema immunitario di rispondere, nel secondo caso l'organismo può soccombere in quanto più sensibile all'attacco virale (siano i motivi immunitari o di reazioni anormali all'infezione).

Il virus influenzale H5N1 è il virus che nel 2009 ha terrorizzato, grazie anche ad i media, le popolazioni occidentali. Metto l'accento sul ruolo dei media in quanto invece di diffondere semplicemente l'invito alla cautela (il vaccino consigliato era in realtà solo per contrastare virus opportunistici) hanno seminato il panico su un virus fuori controllo che stava per invadere il mondo. Se aggiungiamo gli interessi di alcune industrie che hanno aumentato la produzione di farmaci e di disinfettanti (vi ricorda niente la pubblicità martellante di una ragazza che anche oggi dice "grazie sorellona ...") rimasti poi in magazzino dopo che il picco di panico si attenuò, vediamo facilmente come un problema serio possa essere banalizzato attraverso campagne sbagliate dei media. A furia di gridare al lupo ... .

Perchè il lupo in realtà esiste ma per il momento disdegna l'essere umano come ospite in cui riprodursi, prediligendo il suo ospite naturale cioè gli uccelli. E forse non è così invulnerabile come era stato dipinto. Almeno questo è quanto afferma Philip I. Marcus della University of Connecticut: secondo Marcus (vedi la lettera inviata a Nature Medicine) cellule umane (ma anche di altri mammiferi ed uccelli) infettate con il virus non sono resistenti al trattamento antivirale di prima linea, cioè l'interferone. Se associamo questo dato al fatto che la proteina virale NS1 (responsabile a causa di una mutazione della maggiore patogenicità del ceppo H5N1) è un bersaglio farmacologico ideale (specifico del virus) per attenuare il decorso dell'infezione, allora si capisce come invece di gridare al lupo sarebbe molto più utile studiare il virus ed imparare a combatterlo con i mezzi che la Scienza, e non i media o l'industria opportunista, forniscono.

Ulteriori informazioni sul sito del CDC e del WHO.
Casi registrati nel 2012 (®WHO)

I vincitori del Albert Lasker Medical Research Awards

L'Albert Lasker Medical Research Awards è un  prestigioso riconoscimento scientifico che spesso precede di qualche anno il Nobel.
Il riconoscimento, fornito da una fondazione privata (qui), ha lo scopo, con il premio, di sostenere la ricerca biomedica ed i suoi sforzi nel migliorare la salute e prolungare la vita.
I premiati sono scienziati, medici e operatori del campo biomedico che abbiano contribuito in modo sostanziale nella comprensione, diagnosi, trattamento o prevenzione delle malattie.


I vincitori del 2012 sono:
Ricerca medica di base
image of basic winner Michael Sheetz, James Spudich e Ronald Vale

Per le scoperte nel campo delle proteine necessarie al movimento del citoscheletro e per i meccanismi di trasporto intracellulare.
Leggi qui le motivazioni complete



Ricerca clinica
image of clinical winner Roy Calne e Thomas E. Starzl

Per i progressi conseguiti nel campo del trapianto del fegato.

Leggi qui le motivazioni complete



Meriti speciali
image of special winner Donald D. Brown e Tom Maniatis

Per le eccezionali capacità di leadership ed i contributi continui alla diffusione delle informazioni nel campo biomedico. Un ruolo particolarmente importate visto il sostegno fornito da questi due ricercatori ad i giovani scienziati.
Leggi qui le motivazioni complete













Un virus semina morte nel parco di Yosemite

Sito ufficiale del parco

E' di queste settimane l'allarme virus nei parchi nazionali americani (notizia NYT). In seguito a ripetuti decessi (9 registrati al 13 settembre) dovute ad infezioni polmonari in campeggiatori che avevano soggiornato in alcune residenze nello Yosemite National Park a loro dedicate, è intervenuto il CDC (Center for Disease Control) con sede ad Atlanta (Georgia-USA) che ha prontamente identificato il colpevole, l'Hantavirus. Dei 9 decessi 8 sono stati collegati al soggiorno in alcune cabine per visitatori presso il Curry Village, mentre il nono sembrerebbe avere contratto la malattia o mentre visitava il parco o nel soggiorno in una altra residenza tendata a circa 15 miglia dal Curry Village.
Camp Curry
Gli hantavirus sono virus a RNA, di cui i roditori sono portatori sani, che trasmessi all'uomo possono causare una malattia polmonare (Hantavirus Pulmonary Syndrome - HPS). Una malattia spesso ad esito fatale.
La trasmissione roditore-uomo avviene, come spesso accade, attraverso residui organici (escrementi, saliva, …) incorporati nella polvere e quindi inalati dall'uomo. L'associazione hantavirus - malattia non è nuova. Se nelle americhe la prima evidenza dell'esistenza di una infezione da Hantavirus dovette attendere il 1993, in Asia è dal 1970 associato alla Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS). Il nome del virus deriva infatti dal fiume Hantan in Corea dai cui pazienti venne isolato il virus.
 Il tempo di incubazione della malattia è di circa 2-3 settimane. I sintomi sono di tipo influenzale (brividi, febbre, dolori muscolari) e come tali possono essere confusi e sottovalutati. Tuttavia sebbene si assista ad un miglioramento dei sintomi nel breve periodo, questi ricompaiono in forma più seria nel volgere di 2 giorni dalla loro apparente scomparsa. Le difficoltà respiratorie sono il sintomo principe della seconda fase della malattia.
Il trattamento effettuato in unità di terapia intensiva, consiste nell'assistenza respiratoria e in un farmaco, la ribavirina, che tuttavia agisce solo per prevenire complicanze renali ma non ha alcun effetto sull'infezione polmonare. Il decesso avviene per un insieme di complicanze renali, polmonari e cardiache.
Il controllo preventivo sulla presenza dei roditori, o di loro tracce organiche, è al momento la strategia più efficace da adottare, sebbene tale approccio già difficile in ambienti urbani diventi frustrante nei parchi nazionali (anche in un area limitata come quella di lodge e campeggi). La prevenzione si attua sia con una sterilizzazione locale con soluzioni clorinate che con una preventiva areazione dei locali in cui si desidera soggiornare.
La situazione sembra al momento sotto controllo. L'ente parchi e il CDC sono intervenuti massicciamente. L'inverno si avvicina, il parco chiuderà a breve e, sperando che non si manifestino nuovi infettati (contagiati nelle prime settimane di set) l'epidemia è bloccata. Almeno fino alla prossima riapertura nella tarda primavera.

Ulteriori informazioni si possono trovare su Nature Medicine, nei siti del CDC e del NIH
Park visitors infected with Hantavirus Infection in 2012, by week of illness onset
Casistica registrata. Poichè i dati sono aggiornati alla metà di settembre le eventuali infezioni avvenute dopo il 12 agosto non sono ancora disponibili (®CDC)


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Articolo su infezione da West Nile virus, qui


Science from the Cloud / 2

... pescare dal Cloud alcune delle tante notizie che vengono pubblicate ma che sfuggono al grande pubblico
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Atlante di espressione genica nel cervello
(University of Edinburgh, qui)
La ricerca sulle malattie neurodegenerative potrà avvalersi nel prossimo futuro dei dati che si vanno accumulando grazie alle mappe di espressione genica nei diversi distretti cerebrali. L'atlante genico ottenuto mostra non solo che l'84 % dei geni totali umani è espresso nel cervello ma soprattutto fornisce il parametro di riferimento necessario per identificare le differenze di espressione tra distretti cellulari "malati" e sani.


Dal fungo una molecola utile contro il cancro
(University of Pennsylvania, qui)
Un composto derivato da un fungo (Coriolus versicolor) e testato in laboratorio su cani con emangiosarcoma in fase terminale ha un effetto benefico prolungando il tempo di sopravvivenza ben oltre i limiti ad ora raggiungibili nelle stesse condizioni.
Questi risultati sono di buon auspicio per trattamenti futuri (su uomo e sul nostro amico a quattro zampe) in grado di aggiungersi o sostituire gli attuali trattamenti chemoterapici.
Curare il cancro con un virus del vaiolo
(University of Illinois, qui)
Forse potrà sembrare strano come studio, ma in realtà l'approccio dei ricercatori della University of Illinois prosegue nel solco di ricerche in atto da molti anni. Scopo di questi studi è quello di utilizzare i virus, organismi straordinariamente efficienti, per colpire le cellule tumorali, e solo quelle, in modo da eradicare i tumori. I virus studiati sono virus in genere innocui per l'uomo, modificati in modo da renderli o dei trasportatori di sostanze citotossiche o dei "missili" guidati capaci di colpire solo determinate cellule.
I ricercatori americani hanno scoperto che il myxoma, un virus della famiglia del vaiolo ma che infetta solo i conigli, mostra una buona specificità per le cellule tumorali canine, lasciando le cellule canine normali del tutto integre.
Prospettivamente i dati di questo studio sono interessanti per comprendere come costruire (o cercare) virus specifici solo per le cellule cancerose umane.


Uno studio sui virus giganti promette di ridefinire l'albero della vita
(University of Illinois, qui)
Sempre dalla University of Illinois uno studio (qui) sui cosiddetti virus giganti (vedi Le Scienze) che promette di ridefinire la concezione evolutiva di questi organismi, troppo spesso considerati non come tali ma come residui molecolari non definibili come vivi. Prospettivamente potrebbe essere un mattone fondamentale perchè un nuovo ramo venga aggiunto all'albero della vita. Un albero al momento costituito da tre grandi regni (archeobatteri, eucarioti, procarioti).
virus gigante infettano una ameba. Notare le dimensioni (aree bianche)
(Sui virus giganti vedi anche articolo successivo, QUI)

Tubercolosi. Uno spiraglio
(École polytechnique fédérale de Lausanne, qui)
I ricercatori svizzeri della EPFL hanno aperto la strada su un nuovo approccio per combattere la tubercolosi, la seconda causa di morte per malattie infettive dopo l'HIV. In uno studio pubblicato su EMBO Molecular Medicine il 17 settembre, il professor Stewart Cole spiega la modalità d'azione della piridomicina, un farmaco noto da tempo per la sua capacità di uccidere il batterio responsabile (Mycobacterium tuberculosis) che potrebbe risolvere l'annoso problema dei batteri resistenti agli antibiotici. Un problema particolarmente sentito nella tubercolosi dove sono comuni ceppi resistenti a più di 7 antibiotici. Un vero incubo terapeutico.


Droghe da feste e rischi connessi
(University of Sydney, qui)
Usate delle droghe per sballarvi alle feste? Occhio perchè una di queste, il mefedrone, è stata associata alla perdita duratura della memoria. I particolari nell'articolo postato sul sito della University of Sidney.

I serpenti velenosi possono ... salvare delle vite
(Natural Environment Research Council, qui)
Confesso di non amare particolarmente i serpenti. Specialmente quelli velenosi. Tuttavia non è una novità il fatto che nel loro veleno siano state identificate molecole utili farmacologicamente. Nuove prospettive emergono ora su molecole prima non caratterizzate che potrebbero essere utili per il trattamento di patologie come il cancro, il diabete e la pressione alta (vedi anche QUI).


I primi colonizzatori della Terra
(University of Washington, qui)
E' da tempo considerato verosimile che le prime forme di vita a colonizzare la terraferma nella giovane Terra siano stati i batteri, circa 2,75 miliardi di anni fa. Una colonizzazione rallentata dalle dimensioni ridotte dello strato di ozono atmosferico che lasciava campo libero alla letale radiazione UV. Una radiazione facilmente bloccata da pochi millimetri di acqua ma che in ambiente "asciutto" è un potente biocida. Per avere uno strato di ozono sufficientemente spesso si sarebbero dovuti attendere ancora qualche centinaio di milioni di anni, un tempo necessario affinchè i primi organismi fotosintetici marini liberassero l'ossigeno necessario. L'ossigeno negli strati alti della atmosfera, in seguito alla radiazione ionizzante cosmica, origina l'ozono.


Chi mangia pesce … vive meglio
(Umeå University, qui)
Chissà quante volte lo abbiamo sentito. Aggiungiamo quindi un dettaglio interessante. Il pesce fa bene anche se contiene un certo quantitativo di mercurio. E questo è già meno comprensibile. Ricordo che uno dei problemi che colpiscono i "divoratori" di pesce come i giapponesi, è l'aumentata incidenza di tumore allo stomaco, conseguenza dell'accumulo di metalli pesanti nei pesci oceanici a causa dell'inquinamento ambientale. Tuttavia selezionando opportunamente il pesce, paradossalmente un pesce di allevamento può essere più sano di uno oceanico, l'effetto benefico fornito dai grassi (omega, … ) supera i rischi connessi alla presenza del mercurio.
Questo è quanto affermano i ricercatori della Università di Umeå in Svezia.

Science from the Cloud / 1

Con oggi inauguro un nuovo appuntamento a cadenza settimanale.
Sotto la voce "Science from the Cloud" saranno incluse alcune fra le tante notizie scientifiche apparse nel mese precedente che sebbene interessanti non svilupperò, vuoi per il tempo e vuoi per l'argomento, estesamente. Notizie tuttavia meritevoli di lettura.
Ciascuna news sarà condensata in poche righe. Chi vorrà approfondire, potrà farlo leggendo la fonte primaria (generalmente il sito dell'università o delle ente coivolto) attraverso il link che come al solito fornisco.
Del resto lo scopo di questo blog è quello (vedi la descrizione) di pescare dal Cloud alcune delle tante notizie che vengono pubblicate ma che sfuggono al grande pubblico.

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Perchè le notizie controcorrente o semplicemente quelle false si diffondono rapidamente?
(University of Michigan, qui)
La comunicazione web 2.0 non è stata in grado, anzi in un certo senso ha accentuato, il fenomeno della disinformazione. Mentre le voci alternative sono utili a smascherare l'informazione del Potere, il processo opposto (notizie che negano fatti oramai accertati) crea danni molto più difficili da controllare. 
Alcuni esempi di queste voci che attecchiscono rapidamente: i vaccini per l'infanzia causano l'autismo; il riscaldamento globale non esiste; il presidente Obama non è nato in USA; l'uomo non è mai stato sulla Luna; esiste una cospirazione contro la terapia Di Bella; le azienda farmaceutiche usano gli animali perchè sono sadiche e voraci; ... .
L'esperienza insegna che è quasi impossibile spiegare ad un negazionista (o immaginante complotti, ...) l'infondatezza delle sue idee. Qualunque prova scientifica o evidenza verrà rigettata come un ulteriore elemento della cospirazione in atto, senza tuttavia fornire controprove convincenti.
 Come disse qualcuno "non posso fornire una prova scientifica che le Piramidi non siano state fatte da un ET di passaggio. Sarebbe impossibile. Posso però dimostrare che una costruzione del genere sarebbe stata fattibile con le gli strumenti dell'epoca".
Inoltre spesso l'onere della prova da parte del negante è quasi nullo (ma ha una forza mediatica superiore) rispetto a chi deve fornire le prove a sostegno di una ipotesi. In fondo basta dire "non ci credo. Provavi qui e subito che ...". Volete poi mettere la fascinazione di uno Stargate rispetto ad un lavoro di cantieristica seppur imponente?
Uno studio della University of Michigan analizza il perchè del persistere di questa disinformazione e le soluzioni. Un problema che in USA conoscono molto bene visto il seguito che ha nel paese il "creazionismo" 150 anni dopo Darwin.  
Vero che anche da noi al CNR ci sia un personaggio che in una intervista disse che il terremoto era una punizione divina per i misfatti dell'uomo. Non ci credete? Guardate l'intervista, qui


Nasce una nuova disciplina scientifica. Molto di nicchia ... .
(University of Pennsylvania, qui)
Non capita tutti i giorni assistere alla nascita di una nuova disciplina accademica, sebbene di nicchia. Questo è esattamente quello che è successo nel 2010, quando il progetto di Bioetica, Sessualità e identità di genere - o semplicemente "Bioetica Queer" (Queer è un termine dello slang per indicare "transgender") - è sorto presso la Università della Pennsylvania.


I cavenauti tornano in superficie
(Ente Spaziale Europeo, ESA, qui)
Cosa succede ad un astronauta quando per addestrarlo alle condizioni limite esistenti in un pianeta ignoto viene calato in grotte e li lasciato per qualche giorno? Prima di tutto diviente un Cavenauta (cave=grotta) e secondo fornisce informazioni interessanti.
Questo è il report di un team internazionale di astronauti che hanno partecipato ad una avventura speleologia gestita dall'Ente Spaziale Europeo. Suggerisco anche l'audio della trasmissione Moebius (Radio 24) con una intervista in diretta.

Un passo importante verso il chip quantistico
(University of South Wales, qui)
Con l'impianto di un singolo atomo in un chip di silicio, un gruppo di ricerca australiano ha creato il primo bit quantistico - l'unità di dati per il computer quantistico - un passo importante verso ultra-potente computazione quantistica.
I vantaggi? Una potenza di calcolo enormemente superiore grazie al superamento della dicotomia 0-1. In un chip quantistico sia lo 0 che 1 sono possibili.

L'acidificazione degli oceani e l'ecosistema
(Stanford University, qui)
Una ricerca della Stanford University mostra l'impatto sull'ecosistema marino della acidificazione degli oceani. I primi esseri ad esserne colpiti sarebbero quelli con esostrutture basati sul carbonato. La diminuzione del pH renderebbe le loro conchiglie (et similia) più solubili. Con effetti imponenti sulla catena alimentare.


Anche gli insetti migrano
(Università di Lund, qui)
Non sono soltanto gli uccelli gli esseri viventi che all'approssimarsi dell'autunno si spostano a sud (nel nostro emisfero). Anche alcuni insetti (fra cui le farfalle) anelano a passare un inverno "al sole". Uno studio della Università di Lund in Svezia fa luce su un fenomeno fino ad ora poco considerato ma che coinvolge un numero di specie di insetti superiore alle aspettative.

Immagini di insetti di 300 milioni di anni fa
(University of Manchester, qui)
Immagini incredibilmente dettagliate ed in 3D di insetti emergono da un lontano passato milioni di anni sono stati ottenuti da ricercatori dell'Università di Manchester grazie alla applicazione di tecnologie di tomografia computerizzata. Nell'articolo pubblicato su PLoS One sono disponibili le immagini e le procedure usate per elaborare l'aspetto degli insetti dell'epoca.
®Russell Garwood et al

Un robot volante con il cervello - vero - di un ape
(Università di Sheffield e Un. del Sussex, qui)
Il progetto 'Cervello Verde' ha come obiettivo creare un robot volante comandato con il cervello di un'ape. Questo è quello che stanno sviluppando gli scienziati delle Università di Sheffield e del Sussex. Un progetto ambizioso finalizzato a migliorare la nostra comprensione sia dei processi mentali animali che dello sviluppo della intelligenza artificiale

Galassie neonate di 13,2 miliardi di anni fa

®NASA

Questo è il momento più lontano nel tempo che il telescopio spaziale Hubble potrà, forse, mai vedere. Una immagine che provenendo da un passato lontano, quando l'universo aveva 500 milioni di anni ha impiegato 13,2 miliardi di anni per giungere fino a noi. 
Le "luci" che brillano nelle buie immensità sono delle galassie neonate e sono talmente deboli che il tempo di esposizione richiesto per essere catturate è di due milioni di secondi (circa 23 giorni).
Molte delle informazioni presenti in questa immagine sono state perse in quanto il telescopio Hubble non è in grado di captare la radiazione infrarossa, quella lunghezza d'onda verso cui si sposta la luce (fenomeno detto redshift) quando il punto di partenza e di rilevamento si allontanano fra loro. Lo spostamento della radiazione verso frequenze minori (e lunghezze d'onda maggiori) rende per contrasto maggiormente visibili sorgenti di emissione che arrivano a noi con minor spostamento della frequenza.

Un video illustrativo

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Articolo precedente sull'argomento, qui.
Notizie in tema astronomia, qui

Test genetici ed utilità clinica. Il punto di Giuseppe Novelli (da Il Sole 24Ore)

L'articolo di Giuseppe Novelli pubblicato sul Il Sole 24 ore (30 settembre 2012), presenta degli spunti interessanti di riflessione che voglio diffondere.
L'argomento è una tematica quanto mai attuale. Con il progresso tecnologico si diffonderanno sempre di più test genetici che permetteranno di "predire" la nostra salute. Il punto centrale è pesare i pro- e di contro di questi test per evitare di divenire preda di paure inutili e distruttive. Sarà importante infatti imparare a distinguere una predisposizione (quindi una aumentata probabilità) da una certezza. E se la diagnosi fosse una certezza e la malattia diagnosticata non fosse in alcun modo curabile o prevenibile (ipotizziamo ad esempio una forma di demenza in tarda età), varrebbe la pena vivere i precedenti 40 anni nell'attesa?
Ecco alcuni passaggi dell'articolo

 La rivoluzione biotecnologica ha consentito (...) di localizzare (..) i geni associati a numerose malattie (...). Questi avanzamenti hanno avuto e stanno avendo ricadute applicative, in particolare attraverso lo sviluppo e la disponibilità di test genetici che vengono sempre più spesso offerti direttamente ai cittadini; senza passare per un filtro di consulenze mediche circa il loro valore clinico. Tra i ricercatori si discute dell'esigenza di stabilire criteri utili per evitare che la produzione e il consumo di queste informazioni  (...).
 I test genetici consistono nell'analisi dei cromosomi, del Dna, dell'Rna, delle proteine o di altri fattori biochimici, finalizzata a identificare o escludere una modificazione indicativa di una specifica alterazione genetica. (...) I test genetici includono  (...) test diagnostici, i test presintomatici, test per l'identificazione dei portatori sani, i test fenotipici, i test predittivi o di suscettibilità, i test comportamentali, i test di nutrigenetica, i test di farmacogenetica, i test rivolti a definire i rapporti di parentela, i test ancestrali e i test di compatibilità genetica.
  (...) Oggi è possibile decodificare rapidamente (e a basso costo) il profilo genomico individuale e identificare le variazioni ereditarie che ci rendono suscettibili alle malattie e che influenzano le risposte a diversi fattori di rischio ambientali; inclusi gli stili di vita.
  (...) I test genetici o genomici, come oggi sono spesso chiamati, presentano alcuni limiti. Il primo riguarda l'accuratezza dell'analisi che, anche quando è molto elevata, non raggiunge il 100 per cento. Ciò a causa di possibili errori tecnici nell'analisi dei campioni o nell'interpretazione dei risultati. Ma anche perché non sempre certe mutazioni o variazioni sono sinonimo di malattia o di un rischio di malattia ... (ad esempio suscettibilità al diabete tipo 2, alla malattia di Crohn ).
(...)
 Oggi disponiamo di test predittivi per almeno 150 malattie e caratteri complessi. Tuttavia le variazioni rilevate dai test predittivi contribuiscono solo in minima parte al rischio complessivo di malattia. E questo per ragioni che dipendono dal fatto che noi siamo il prodotto dell'evoluzione biologica. (...) Allora, come comportarsi?
  (...) si potrebbero utilizzare, riscrivendoli, i criteri di Hill per stabilire l'utilità clinica dei test genetici predittivi. Eccoli. 
L'associazione [marcatore-malattia] deve essere forte  (...) deve essere 3-5 volte superiore. Deve essere costante. Deve essere specifica: si deve poter stabilire un collegamento diretto tra le variazioni individuali e una patologia (ad esempio il rischio di infarto). Si deve osservare un «gradiente biologico»: se sono presenti più variazioni si deve osservare un maggiore rischio di ammalarsi. L'associazione deve essere plausibile: l'effetto funzionale delle varianti deve influenzare la catena di processi biochimici collegata alla patogenesi di quella patologia  (...). E anche coerente: il rischio stimato deve essere supportato da dati di laboratorio ed epidemiologici.
(...)
  È probabile che, utilizzando questi criteri, sia possibile ottenere non solo indicazioni statistiche ma anche nessi di causalità. Ma soprattutto si potrebbe evitare di comprare qualcosa di inutile, che fa solo spendere soldi e aumentare l'ansia!  
(®Il Sole 24 Ore)
G. Novelli è
Professore di genetica, Università di Roma «Tor Vergata»;

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