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Pianeti "terrestri" vicino a noi. "Solo" ... 40 anni luce

Un team internazionale di astronomi ha individuato tre pianeti in orbita intorno a una "fredda" stella nana distante 40 anni luce dalla Terra. Non proprio vicina soprattutto se comparata con il sistema di Alfa Centauri ma di sicuro "al di là della strada" se si pensa alle dimensioni della Via Lattea.
Oltre alla relativa vicinanza a noi l'elemento che ha destato più interesse nei ricercatori è la maggiore somiglianza con la Terra (da un punto di vista dimensionale e di temperatura teorica alla superficie) rispetto agli esopianeti finora scoperti.
Un dato da prendere con le molle però se pensiamo all'abbaglio che potrebbe prendere un ipotetico astronomo alieno dopo avere scoperto la presenza intorno al Sole di Venere: un pianeta molto simile come caratteristiche alla Terra (e che in un remoto passato ospitava anche oceani) che si è "condannato" a condizioni infernali a causa del massiccio effetto serra autoalimentato dall'evaporazione dell'oceano primordiale. Oggi su questo pianeta "terrestre" piove acido solforico, la temperatura media è di 380 °C e la pressione atmosferica è di 90 atmosfere ... .
Tuttavia, pur con tutte le cautele del caso, è lecito affermare che questi pianeti sono quanto di più "terrestre" sia stato scoperto finora nel marasma di esopianeti, catalogabili in gran parte come "super-Terre", "pianeti gioviani-caldi" o inferni incandescenti a causa della eccessiva vicinanza a stelle "calde".

La svolta è venuta con l'affinamento dei metodi di indagine che ha permesso di spostare "l'obbiettivo" verso stelle meno calde e più piccole come le nane rosse. Queste stelle, estremamente abbondanti nella nostra galassia, hanno un vantaggio intrinseco come potenziali incubatori di vita grazie alla lunghissima "vita" media (superiore in media al tempo trascorso dal Big Bang); stelle longeve e stabili da un punto di vista radiante creano un ambiente circostante molto più stabile nella cosiddetta zona di abitabilità (lo spazio orbitale in cui potrebbe esistere acqua allo stato liquido)
Nota. La vita media di una stella è inversamente proporzionale alla sua massa in quanto il "consumo di carburante" necessario per compensare l'enorme forza gravitazionale che altrimenti farebbe implodere la stella, è maggiore. Le stelle supermassicce hanno una vita media di poche decine di milioni di anni prima che il carburante si esaurisca ed il collasso dia luogo ad una supernova; perfino il nostro stabile Sole, una stella di massa media, si trasformerà in poco più di un miliardo di anni in una gigante rossa inglobando o "bruciando" (prima di trasformarsi in una longeva nana rossa) gran parte dei pianeti interni al sistema solare.
Diagramma Hertzsprung-Russell. Le nane rosse sono le stelle nella parte in basso a destra. Queste stelle possono continuare ad emettere luce in modo stabile per molti miliardi di anni a differenza delle stelle "blu" destinate ad un "vita" breve ma intensa che culmina con l'esplosione in una supernova. Notare la differenza di temperatura tra i due estremi (clicca QUI se l'ingrandimento dell'immagine non è sufficiente).
Maggiore è la vita di una stella e maggiori sono le probabilità che in uno dei pianeti interni (anche molto prossimi ad essa essendo più fredda) si siano verificate le condizioni di "innesco" della vita. Ovviamente studiare queste stelle è più complicato per due motivi. Innanzitutto la cosiddetta radiazione del corpo nero ci insegna che il picco spettrale emesso da corpi a 3 mila kelvin  è nell'infrarosso (quindi solo in parte visibile). Secondo motivo viene dalla difficoltà di evidenziare gli sbalzi minimi di luminosità conseguenti al passaggio di uno o più pianeti transitanti tra il nostro punto di osservazione e la stella.
Radiazione del corpo nero. Lo spettro elettromagnetico emesso è direttamente correlato alla temperatura dell'oggetto.

Una misurazione difficile ma non impossibile purché la stella non sia troppo distante da noi e si abbia la strumentazione adatta, come il telescopio robotizzato TRAPPIST (acronimo per Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) dotato di lente di 60 centimetri, di ideazione belga e posizionato in un osservatorio in Cile. E' proprio grazie a questo strumento che sono state studiate una sessantina di nane rosse site nella costellazione dell'acquario, tra cui la 2MASS J23062928-0502285 (nota ora TRAPPIST-1).
Confronto tra TRAPPIST-1 e il Sole (Image credit: ESO)
Dall'analisi della luce emessa da TRAPPIST-1 si è scoperto che, ad intervalli regolari, la luminosità subiva dei cali tali da fare ipotizzare l'esistenza di più oggetti in transito attraverso l'asse ipotetico che unisce il punto di emissione (la stella) al punto di rilevazione (la Terra). Ulteriori osservazioni mirate hanno permesso così di provare mediante calcoli l'esistenza di pianeti di dimensioni terrestri, alcuni dei quali talmente vicini alla stella da compiere l'orbita (l'anno planetario) in soli 2 giorni. Se un pianeta del genere si fosse trovato ad orbitare intorno al Sole sarebbe stato vaporizzato in brevissimo tempo; in questo caso, data la ridotta dimensione e attività radiante della stella, l'energia che raggiunge la superficie del pianeta è solo due-quattro volte maggiore di quelle che la Terra riceve dal Sole.
Sebbene tutti e tre i pianeti abbiano caratteristiche tali da fare ipotizzare una temperatura superficiale inferiore a 400 Kelvin (130 gradi centigradi), il più esterno (periodo orbitale pari a 73 giorni) è quello potenzialmente più interessante in quanto meno irradiato.
Nota. L'intensità radiante che colpisce il pianeta è solo uno dei fattori che determina la temperatura alla superficie. Tra questi, oltre alla distanza dalla stella e alla sua luminosità, la presenza e composizione atmosferica (a sua volta strettamente legata all'attività vulcanica) e l'albedo (quanta parte della luce incidente viene riflessa nello spazio). Bastano minime variazioni in alcuni di questi parametri per trasformare un pianeta in un forno a causa dell'effetto serra (Venere) o in un deserto freddo a causa della perdita di gran parte dell'atmosfera che avrebbe consentito un benefico serra (Marte).
Sebbene le distanze ci possano apparire molto (troppo da un punto di vista del sistema solare) vicine, è bene ricordare quanto scritto sopra e soprattutto tenere a mente che in effetti vi è una situazione molto simile nel nostro sistema. Giove è di fatto una stella mancata in quanto troppo piccola (ma nemmeno tanto) per riuscire ad accendersi e tra le lune (quasi-pianeti) che orbitano intorno ad esso vi è Europa (periodo orbitale di tre giorni), uno dei candidati insieme ad Encelado (luna di Saturno) per la presenza potenziale di forme di vita microbiche grazie alla presenza di acqua e di sorgenti energetiche sotterranee.
Il vero problema è forse nel fatto che data la vicinanza, i pianeti si potrebbero trovare in una posizione adatta perché la rotazione sul proprio asse sia sincrona con l'orbita intorno alla stella (orbita sincrona o tidal locking). Se questo fosse il caso si avrebbe una situazione simile alla Luna che mostra sempre la stessa faccia alla Terra (stessa cosa per il duo Caronte-Plutone) con la differenza che nel caso pianeta-stella, una faccia sarebbe costantemente illuminata (e verosimilmente molto calda) e l'altra immersa in una notte glaciale. La zona intermedia che potremmo definire "in perenne crepuscolo o alba" sarebbe forse l'unica "abitabile"; il condizionale è d'obbligo dato che la differenza di temperatura tra le due facce genererebbe venti immani che spazzerebbero la superficie facendo ghiacciare l'atmosfera nelle zone buie.

In un futuro magari lontano si potrà perfino pensare di inviare delle sonde in quella zona; al momento il più veloce oggetto lanciato nello spazio è la sonda New Horizons (--> missione Plutone) con i suoi 58 mila km/h (circa 0,01 % la velocità della luce).
Più prosaicamente dovremmo accontentarci delle informazioni che la nuova generazione di telescopi giganti orbitali (come il James Webb Telescope della NASA) che a partire dal 2018 fornirà i dati necessari per studiare la composizione atmosferica di questi pianeti, esplorando in primo luogo i segni spettrali della presenza di acqua, e chissà mai di marcatori associati ad attività biologica.

Di lavoro ne avranno a iosa gli astronomi se si pensa che circa il 15% delle stelle a noi vicine sono nane fredde.

Sullo stesso tema vedi articoli successivi --> "Pianeta intorno ad Alfa Centauri"

Fonti
- Scientists discover potentially habitable planets
  MIT, news
-  Three potentially habitable worlds found around nearby ultracool dwarf star
  University of Cambridge, news


Un pianeta che orbita attorno ad una stella doppia. Quasi come Tatooine

Gli amanti della saga di Guerre Stellari sanno bene a quale caratteristica mi riferisco quando parlo di un pianeta con una "vista cielo" come quella di Tatooine
Un tramonto doppio dall'immaginario pianeta Tatooine
A tutti gli altri lettori bisogna però specificare che una delle caratteristiche principali del pianeta natio di Luke Skywalker è il suo orbitare attorno a due stelle; un elemento distintivo che anche nelle persone meno avvezze a subire il fascino della narrativa fantascientifica dovrebbe essere in grado di evocare lo spettacolo dell'alternarsi di due soli nel cielo.

Lasciando la fantascienza agli appassionati, è di poche settimane fa la notizia della identificazione di un pianeta che realmente orbita attorno ad una "stella doppia". La scoperta è frutto del progetto Keplero, il cui fine è la identificazione di pianeti orbitanti attorno ad altre stelle; in altre parole esopianeti. 
Pur nella limitatezza costitutiva di tale approccio (solo una minima parte della Via Lattea è accessibile ai nostri strumenti e la identificazione è di tipo inferenziale, non basata cioè sulla osservazione "diretta" al telescopio) il successo di tale progetto è sottolineato dai numeri: a giugno 2016 sono 3285 gli esopianeti confermati e poco più di 4 mila i candidati (-->NASA).
Nota. Per approfondimenti sulle problematiche connesse alla identificazione di pianeti troppo distanti per essere osservati rimando ad articoli precedenti (--> qui)
Immagine artistica di Kepler-1647b in
orbita attorno ai due soli
credit: Lynette Cook/NASA
Attenzione però. Non si tratta del pianeta desertico percorso da esseri tra i più vari come i jawas e da ritrovi come la Chalmun's Cantina, ma di un gigante gassoso chiamato Kepler-1647b (la prima parte è il nome della stella, "b" è il pianeta, catalogato in base all'ordine di scoperta).

L'identificazione del pianeta (relativamente vicino a noi, "solo" 3700 anni luce, ma troppo per una osservazione diretta) viene dalla analisi della luminosità stellare che in modo periodico, circa 1100 giorni, subiva dei piccoli cali ad indicare il passaggio di un oggetto tra noi e loro. 
Questo è il primo esempio a me noto di un sistema stellare doppio in cui le due stelle sono sufficientemente vicine da permettere l'esistenza di pianeti orbitanti intorno ad entrambe, ma sufficientemente lontane da non essere "attratte mortalmente in una caduta a spirale". 
L'orbita di Kepler-1647b (bianco) attorno ai due soli (arancio e rosso)
Credit: University of Hawai'i at Mānoa

In passato erano stati identificati sistemi stellari in cui le stelle "satelliti" erano sufficientemente distanti tra loro da permettere ad almeno una delle due di "ospitare" dei pianeti (che di fatto orbitavano intorno ad una sola stella, ad esempio --> HD 118753a).) ma questo è il primo caso di vero sistema orbitale "doppio".

Altra peculiarità è che il pianeta percorre una orbita nella cosiddetta zona abitabile, vale a dire l'area circostante una stella in cui l'intensità radiante è tale da permettere, teoricamente, l'esistenza di acqua allo stato liquido in un pianeta. Chiaramente tale possibilità non vale per Kepler 1647b trattandosi di un pianeta gassoso e di sicuro poco ospitale per qualunque forma di vita basata su principi a noi noti. Una impossibilità biologica valida però solo per il pianeta e non per le sue eventuali lune. Il precedente è quello di alcune lune di Saturno e Giove (come Encelado ed Europa) che sono state scelte come futuri obiettivi delle missioni spaziali proprio per la presenza di acqua liquida al di sotto della superficie ghiacciata e per la presenza di sorgenti di calore interne tali da rendere teoricamente possibile il verificarsi di quelle reazioni prebiotiche avvenute in prossimità dei camini vulcanici sottomarini della Terra primordiale.
Se vogliamo immaginarci un doppio tramonto in stile Tatooine siamo per il momento vincolati alla visione del film di Lucas.


Articoli correlati in questo blog -->  "esopianeti bizzarri".
Oppure cliccate sul tag --> "esopianeti"


 Fonte
- New Planet Is Largest Discovered That Orbits Two Suns 





Il cioccolato fa bene al cuore?

Nel precedente articolo si è parlato dei potenziali vantaggi di un integratore a base di cacao, fitosteroli e grassi omega-3.
Completo oggi idealmente il tema parlando del cacao e in particolare dei suoi effetti benefici sia sull'umore (innegabili) che nella prevenzione di malattie metaboliche, effetti questi ultimi a lungo ipotizzati ma mai inequivocabilmente dimostrati.

Gli effetti benefici del cioccolato (diverso dal cacao essendo il primo un derivato più o meno puro del secondo, arricchito come è di grassi e zuccheri) sono principalmente da attribuire ad un mix di polifenoli, in particolare i flavonoidi, responsabili dell'azione antiossidante. Il cacao e il cioccolato dark forniscono in una singola "dose" una quantità di tali sostanze ben superiore a quella presente in té, mele o vino rosso.
Semi di cacao
Effetti sottolineati da diversi studi epidemiologici in cui si è osservata una certa correlazione tra l'assunzione dei flavonoidi e la riduzione sia del rischio generale di patologie cardiovascolari che della mortalità ad esse associate.
Un esperimento condotto recentemente su topi geneticamente obesi alla cui dieta è stato aggiunto cacao come supplemento nutritivo (rispetto ai controlli) ha mostrato la riduzione della insulino-resistenza, un marcatore che anche negli esseri umani precede la comparsa del diabete di tipo 2. A questo studio è seguita una indagine preliminare negli esseri umani, centrata cioè su un campione ridotto di volontari, affetti da ipertensione e insulino-resistenza, che ha di fatto confermato i risultati ottenuti nei topi.
E' bene ricordare che la complessità di questi studi non è tanto da un punto di vista sperimentale quanto per l'enorme numero di variabili di cui bisogna tenere conto nella valutazione dei risultati. Il numero di soggetti da analizzare affinché la forza statistica dell'analisi sia tale da minimizzare i fattori di confondimento sottostanti (età, genetica, stato di salute, sesso, ambiente, attività fisica, etc etc) deve essere necessariamente molto alto. Soprattutto nel caso del cacao (ma anche di altri prodotti alimentari) dove non esiste una singola molecola responsabile dell'effetto cercato, ma un mix di molecole poco caratterizzate.

Una prima risposta alla necessità di studi più ampi viene dal lavoro pubblicato sul British Journal of Nutrition da un team internazionale coordinato dalla università di Warwick. Lo studio di tipo osservazionale ha coinvolto un migliaio di lussemburghesi di età compresa tra 18 e 69 anni scelti in quanto già sotto controllo medico per rischio cardiovascolare; ciascun partecipante venne invitato a compilare un questionario dettagliato sulle sue abitudini alimentari e di vita, incrociato successivamente con i risultati delle analisi di laboratorio sullo stato dei marcatori metabolici. La ragione della scelta della popolazione lussemburghese come campione d'esame nasce dalla necessità di usare un campione sufficientemente omogeneo da un punto di vista genetico e delle abitudini socio-alimentari.
L'ipotesi di partenza da verificare (o smantellare) era che i flavonoidi avessero un effetto benefico sulla sensibilità delle cellule all'insulina e/o sull'attività degli enzimi epatici.
Nota. Una precisazione per chi non fosse addentro ai metodi della ricerca scientifica e all'analisi statistica. Per verificare una teoria si parte da una ipotesi e si costruisce una serie di test per verificare la probabilità che tale ipotesi sia falsa. Nella scienza NON si dimostra mai che qualcosa sia vero ma la probabilità di sbagliarsi nel considerare una ipotesi come falsa. Può sembrare un metodo controintuitivo ma è il modo più rigoroso di procedere; la scienza non è una religione fatta di dogmi e assunzioni aprioristiche; si procede come si farebbe procedendo lungo un percorso con scarsa visibilità, tastando il terreno primo di compiere ogni svolta. Non si imbocca una strada se il terreno è cedevole anche se si è convinti di vedere qualcosa alla fine del sentiero.
Riassumendo in una sola frase i risultati dello studio si potrebbe dire che il vecchio adagio "mangiare quello che piace fa bene" ha un fondamento di verità. Nello specifico, non solo mangiare cioccolato è utile per prevenire il diabete di tipo 2  ma l'effetto è maggiore mangiandone molto.
Cosa vuole dire "molto"? Nel caso del cioccolato si parla di circa 100 grammi al giorno, di fatto una tavoletta intera di prodotto. Troppo anche per chi come me va ghiotto del cioccolato ultra-dark, quello al 99 per cento per intenderci.
Il questionario fornito ai partecipanti allo studio era particolarmente specifico nella valutazione del cioccolato consumato (sia per quantità che per tipologia) nei 3 mesi precedenti. Per quantificare al meglio la "dose" di cacao assunta (e degli eccipienti spesso molto calorici associati) venne fornito insieme al questionario un manuale fotografico con tutte le diverse tipologie di prodotti in commercio.
E qui va sottolineato un concetto importante su cioccolato (prodotto complesso) e il molto più salutare (in quanto a grassi e zuccheri presenti) cacao; non a caso quando si parla di cioccolato come antiossidante benefico nella dieta ci si riferisce non semplicemente a quello fondente ma soprattutto a quello ad alta purezza (almeno il 70 % anche se idealmente bisognerebbe consumare solo dall'80% in su e meglio ancora quelli ultrapuri ed amari al 99%). 

In effetti il valore di 100 grammi può essere fuorviante in quanto è in realtà il prodotto del metodo statistico usato dai ricercatori, la regressione multivariata. Un metodo che porta ad estrapolare il valore, teorico, associato alla massimizzazione del beneficio in base ai dati sul consumo medio dei diversi partecipanti.
Il cioccolato è sempre meno un taboo nella
dieta dei diabetici (attenzione però, si parla
sempre di cioccolato "vero" e non dei suoi
derivati ad alto contenuto di zuccheri e grassi)

Il consumo medio di cioccolato dei partecipanti era di 28,4 grammi/giorno con estremi compresi tra un minimo di 0,66 ed un massimo di 500 g/giorno (dei veri golosi questi ultimi!!). I dati sono stati normalizzati tenendo conto di stile di vita, dieta e consumo di tè e caffè (entrambi ad alto contenuto di polifenoli).
Se da una parte l'analisi dei dati ha mostrato che in effetti chi consuma cioccolata mostra una glicemia inferiore e insulina sotto controllo, rispetto a chi ne mangia poco o niente, il valore di 100 grammi al giorno viene fuori dalla analisi di regressione.

L'analisi dei dati ci porta ad altri elementi di interesse ma anche di cautela su come interpretarli. Esiste infatti una curiosa correlazione tra livello di istruzione, età e consumo di cioccolata; il fatto che le persone più istruite, non anziane e attente alla forma fisica siano anche quelle che consumano più cioccolata implica de facto l'introduzione di elementi confondenti. Il consumo di cioccolato potrebbe essere infatti "un effetto associato" al profilo di chi per caratteristiche socio-culturali e anagrafiche si tiene in forma, e non la causa prima del benessere. Vero che i ricercatori hanno tenuto conto di questo problema e lo hanno neutralizzato nella statistica ma è un dato di fatto di cui tener conto.

Saranno necessari ulteriori studi osservazionali su un numero di soggetti molto maggiore per potere giungere ad una "sentenza" definitiva. Non una sentenza di colpevolezza o beatificazione beninteso; è oramai acclarato che il cioccolato migliora l'umore e NON provoca la comparsa di brufoli, (al netto di allergie personali) e quindi non presenta sostanziali controindicazioni se si tiene conto del suo potere calorico. Rimane da capire però QUANTO faccia bene e se sia veramente utile come adiuvante in alcune malattie metaboliche.
Una considerazione quest'ultima non secondaria alla luce della sempre maggiore diffusione del diabete dell'adulto anche in quei paesi dove fino a pochi anni tale malattia era sconosciuta e dove l'alimentazione eccessiva e di uno stile di vita non proprio centrato sull'attività fisica, sta creando un cortocircuito letale insieme all'invecchiamento della popolazione.

Fonte
- Daily chocolate consumption is inversely associated with insulin resistance and liver enzymes in the Observation of Cardiovascular Risk Factors in Luxembourg study
A. Alkerwi et al, British Journal of Nutrition Br J Nutr. (2016) 17:1-8.

- What foods can help fight the risk of chronic inflammation?
University of Liverpool, news

pesce, cacao e steroli vegetali. Un mix per combattere ... il rischio di demenza?

Un integratore alimentare che contenesse olio di pesce, estratto di cacao e fitosteroli, per quanto un mix poco appetibile al gusto, potrebbe rivelarsi come un ottimo strumento preventivo per le malattie cardiache, data la loro azione anti-aterosclerotica.

credit: theviewfromgreatisland.com
Questo è quanto emerge da uno studio della università di Cardiff pubblicato sulla rivista PLoS ONE. In fondo non si tratta di nulla di sorprendente visto che ciascuno di questi tre ingredienti è stato correlato ad uno o più effetti cardio-protettivi. La novità se vogliamo è quella di avere mostrato ("dimostrare" è una parola troppo grossa data la tipologia dello studio e le innumerevoli varianti fisiologiche da considerare) che la combinazione dei tre prodotti ha un effetto sinergico, cioè un effetto maggiore della somma di ciascuno di essi assunto singolarmente.

Nello specifico "chimico" dei prodotti considerati, il mix testato contiene omega-3 (acidi grassi polinsaturi di cui sono ricchi molti pesci di mare), flavanoli (i flavonoidi presenti nel cacao) e fitosteroli. L'analisi condotta (con tutti i limiti del caso) su un modello cellulare, ha mostrato  una rinnovata azione anti-aterosclerotica.
Il tassello mancante è ovviamente mostrare che gli stessi effetti sono ottenibili anche nell'essere umano o almeno in un modello animale. 
Date le caratteristiche dei prodotti presi in considerazione in questo studio non mi aspetto che emergano sorprese negative (nel senso di effetti non voluti); tuttavia rimane tutto da valutare non solo se tale protezione sussiste ma anche "quanto" e a quali dosi.

(continua --> qui)

Fonte
- Fighting heart disease 
Cardiff University, news
- A Unique Combination of Nutritionally Active Ingredients Can Prevent Several Key Processes Associated with Atherosclerosis In Vitro
Joe W. E. Moss et al, PLoS One (2016);11(3)

 

Ebola, Zika e ora la febbre gialla.

La globalizzazione vale anche per i virus.
Se fino a pochi decenni fa la via di diffusione delle epidemie era tortuosa (quindi impraticabile per le forme più virulente), oggi è sufficiente un volo di qualche ora o anche solo un container con ospiti indesiderati per trasferire una malattia da un capo all'altro del mondo.
Sia che si parli di coronavirus (SARS e MERS) o di filovirus (--> Ebola), di virus della febbre gialla o del batterio della tubercolosi, di virus Zika o West Nile Virus, ... ,  vi è la consapevolezza che basta una serie di circostanze favorevoli per creare un focolaio epidemico laddove quel virus era un entità ignota.
Il caso della SARS è emblematico della velocità di importazione di una malattia. Nel novembre 2002 le autorità cinesi rilevarono un anomalo numero di casi di polmonite a carico di lavoratori sanitari a Fonshan, una cittadina del Guandong. Il 21 marzo 2003 un nefrologo sessantaquattrenne, in viaggio dal sud della Cina verso Hong Kong, divenne il caso zero della catena infettiva che nelle due settimane successive coinvolse almeno 138 di coloro che avevano partecipato allo stesso meeting del dottore. L'epidemia si propagò da lì fino a Singapore, veicolata da un assistente di volo infettatosi che in un singolo volo trasmise il virus a decine di passeggeri. Da quel momento scattò l'allarme a livello globale per rischio pandemia (per un resoconto più completo --> qui).
Gli scienziati avvertono da tempo che le pur cospicue scorte di vaccini diventerebbero insufficienti qualora dovessero accendersi focolai in zone ad alta densità come è la norma in molte aree  urbane di paesi endemicamente a rischio. Questo al netto ovviamente dell'esistenza di un vaccino per quel dato patogeno e non vi siano rifiuti cultural-religiosi (nord ovest Pakistan) o peggio ancora ignoranza pseudo-scientifica in salsa new age (vedi la genesi della recente epidemia di morbillo in USA --> qui).


La febbre gialla, endemica in alcune parti del Sud America ed Africa, è responsabile ogni anno di almeno 60 mila morti e di numeri tra 84 e 170 mila nuovi infetti (90% dei quali in Africa).
L'epidemia in Angola è paradigmatica della realtà del rischio, dato il numero di casi registrato nell'ultimo anno, mai così alto negli ultimi 30 anni e che rischia di travolgere il sistema di vaccinazione locale.
In giallo le aree in cui è consigliabile la vaccinazione prima di un viaggio (credit: wikimedia)

Il virus della febbre gialla è veicolato da una zanzara, ragion per cui la bonifica ambientale è uno dei mezzi fondamentali per ridurre il rischio infettivo almeno nelle aree urbane, confinando il "serbatoio virale" alle aree più isolate. Dato che la trasmissione non è mai direttamente inter-umana, salvo trasfusioni di sangue infetto, ridurre la diffusione della zanzara è di per se un ottimo strumento preventivo ad ampio spettro, capace cioè di ridurre la diffusione di malattie diverse ma veicolate dallo stesso insetto.
Aedes aegypti, il veicolo del virus
Lo sforzo compiuto negli ultimi decenni è stato però in gran parte cancellato dal ridimensionamento dei programmi di bonifica per carenza di fondi, problema aggravato dal numero insufficiente di vaccinati. Un binomio nefasto questo che rischia ora di deflagrare con epidemie nei centri urbani del paese sudafricano. A rafforzare i timori vi è il rischio che l'epidemia tracimi oltre le aree dove il patogeno è endemico (Africa sub tropicale e Sudamerica) spingendosi nel sudest asiatico e in Cina, dove la densità abitativa umana renderebbe problematico l'approvvigionamento dei vaccini.
A marzo 2016, il governo cinese ha comunicato la notizia del primo caso di febbre gialla importata, in un uomo di 32 anni che aveva soggiornato in Angola. Il 28 marzo 2016 il sistema di allerta epidemie ProMED-mail ha emesso l'avviso che l'epidemia di febbre gialla in Angola potrebbe diffondersi ulteriormente e che i paesi in cui sono già presenti malattie virali veicolate dalla stessa zanzara (ad esempio la febbre dengue) sono a rischio aumentato di febbre gialla.
Se la malattia riuscisse a trovare un punto di insediamento in Asia (dove per motivi ignoti e nonostante le condizioni ambientali favorevoli il virus non ha mai attecchito) l'impatto sulle economie locali sarebbe potenzialmente devastante.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha iniziato già nel 2006 un programma di vaccinazioni a tappeto in alcune aree a rischio senza tuttavia riuscire a raggiungere i numeri necessari perché si instauri la Herd Immunity. Il vaccino ha una efficacia praticamente pari al 100% e conferisce una immunità vitalizia ma ... non è scevro dal rischio di effetti collaterali, ragione questa, come vedremo in seguito, si evita di vaccinare a priori una popolazione a meno che il rischio epidemico non sia imminente e grave.
Nello specifico della situazione angolana, l'epidemia di febbre gialla evidenzia cosa può avvenire in assenza di una insufficiente vaccinazione: l'epidemia iniziata a dicembre 2015 nella capitale Luanda si è diffusa in pochi mesi in 6 delle 18 province del paese. I numeri ufficiali parlano di 490 persone infette, di cui 198 morte, ma le cifre reali sono verosimilmente più alte; e parliamo di un paese grande e, al di fuori della capitale, a bassa densità umana. Immaginate il rischio in paesi come la Nigeria o l'India. Una ipotesi non remota se si pensa che l'ultima grande epidemia (Nigeria, 1986) causò l'infezione di 116 mila persone uccidendone 24 mila. Oggi gli effetti sarebbero più che amplificati dato che la popolazione (e peggio ancora la sua densità) è nettamente superiore a quella degli anni '80.
Nonostante il fatto che il tempo di incubazione sia solo 3-6 giorni (ma complice l'estrema eterogeneità della gravità dei sintomi, da asintomatico o leggero nella maggioranza dei casi a fatale nel 50% dei soggetti sintomatici --> CDC) la malattia è stata trasportata da alcuni viaggiatori locali fino in Kenya, Mauritania e Repubblica Democratica del Congo. Fortunatamente questo non ha generato nuovi focolai, verosimilmente per la minore diffusione locale di zanzare adatte a fungere da veicolo infettivo (tipicamente appartenenti al genere Aedes o Haemagogus).
Fino a quando il virus rimarrà confinato ad aree limitate la capacità di produrre vaccini (circa 40 milioni di dosi all'anno) dovrebbe essere sufficiente a ricostituire le scorte di emergenza usate sulle popolazioni a rischio, così da contenere i focolai. Facile però comprendere come questa pur imponente capacità produttiva diventerebbe esiziale qualora il bacino di "potenzialmente infettabili" (vale a dire persone non vaccinate residenti all'interno di una area geografica aperta al transito, ad esempio all'interno di uno stesso stato) si avvicinasse a questo valore limite.

Il timore è che la febbre gialla possa seguire lo stesso sentiero di quello già percorso da altre malattie infettive meno gravi (nel rapporto tra numero di soggetti con sintomi seri sul totale degli infettati) come la dengue, chikungunya e zika, che si sono innestate sulla presenza (o importazione sulle navi cargo) di zanzare come la Aedes (--> i casi di zika e WNV).

I ricercatori stanno cercando di capire che cosa determini il "successo" di una infezione in un paese mentre un altro rimane immune; in Sud America ad esempio nonostante la febbre gialla sia endemica e le condizioni nelle favelas non certo ottimali, non si sono mai verificate epidemie nelle aree urbane.
Una possibile spiegazione è che oltre all'esistenza di un sistema sanitario (e di vaccinazioni) nettamente migliore di quello africano, anche il serbatoio virale (scimmie e zanzare) sia ridotto. Anche la capacità delle specie di Aedes locali di veicolare il virus sembra essere inferiore rispetto al caso della dengue, il che rallenta la diffusione del virus dalla giungla alla città, se non nei casi in cui sussistano condizioni ambientali perfettamente idonee.
Non è però il caso di indulgere all'ottimismo dato che l'OMS avverte che il Sud America è oggi "più a rischio di epidemie urbane che in qualsiasi altro momento negli ultimi 50 anni".
Perché non vaccinare tutti allora? A causa del rapporto rischio beneficio connaturato ad ogni farmaco, quindi anche ai vaccini. Il vaccino della febbre gialla si basa su un virus attenuato che può indurre effetti collaterali in 1 persona ogni 100 mila; un rischio legato alla natura stessa di questo tipo di vaccino rispetto ai vaccini basati su proteine ricombinanti, inefficaci però nel caso della febbre gialla. Vaccinare chi non è a rischio equivarrebbe quindi ad aumentare il rischio di malattia o morte, sebbene minimo, senza che vi sia un rischio imminente (che compenserebbe il rischio del trattamento); sarebbe in altre parole eticamente inaccettabile. Questo spiega per quale motivo le persone che vivono nell'area densamente popolata dell'est brasiliano non vengono vaccinate contro la febbre gialla; si tratta infatti dell'unica area del Brasile in cui il virus non è endemico.
Come anticipato precedentemente anche l'Asia è risultata finora stranamente immune alle epidemie di febbre gialla. Il che rappresenta un vero enigma: ci sono scimmie, zanzare, ha un clima caldo umido nelle sue regioni tropicali e inoltre sono stati registrati in passato casi di persone infettatesi altrove che hanno manifestano lì i sintomi della malattia. Tutte condizioni ideali perché il virus avesse potuto radicarsi in un qualunque momento da che sono iniziati gli scambi commerciali con aree a rischio. Si potrebbe pensare ad una qualche forma di immunità legata a specificità genetiche (come avviene con la malaria nei portatori dell'allele della talassemia) ma non è questo il caso; molti sono stati infatti gli asiatici, non vaccinati, che dopo un soggiorno in un luogo ad alto rischio febbre gialla hanno contratto la malattia.
Più probabile l'ipotesi parzialmente sovrapponibile alla precedente; l'esposizione plurimillenaria a virus endemici come la dengue e altri flavivirus potrebbe avere fornito una resistenza parziale incrociata alla febbre gialla, rafforzata magari dall'essere sieropositivi ad uno di tali virus. Il virus della febbre gialla in questi individui si replicherebbe con maggiori difficoltà generando così un carico virale troppo basso (e "facile preda" del sistema immunitario) perché le zanzare riescano ad alimentare il bacino di infetti.
Ma una protezione di tale natura potrebbe non essere sufficiente se i numeri dovessero cambiare; ci sono oggi in Angola (e in altri paesi africani dotati di risorse minerarie importanti) centinaia di migliaia di lavoratori non vaccinati provenienti dalla Cina e da altri paesi asiatici. Tutti loro torneranno in patria al termine del proprio turno di lavoro e questo potrebbe generare la scintilla dell'epidemia in quelle aree in cui la Aedes aegypti fosse già presente.
Anche in questo caso si tratta di una possibilità che non giustifica a priori la vaccinazione (ad esempio) di una città come Shanghai. Basterebbe però vaccinare i lavoratori prima che partano per l'Africa. La protezione fornita dal vaccino è di circa il 100% e il rischio aggiunto sarebbe ampiamente compensato dalla protezione totale e perpetua contro la febbre gialla (o anche solo di diventare portatori asintomatici).
L'importante è agire

Articolo precedente sul tema --> Ebola. Funziona l'immunizzazione passiva?
Potrebbe anche interessarti sul rischio diffusione malattie "scomparse" l'articolo --> Quando il passato minaccia di tornare.

Fonte
- Fears rise over yellow fever’s next move
Nature, aprile 2016


Fare figli ... allunga la vita

Nulla di strano nel titolo, se lo leggete con gli occhi di un genetista o avendo in mente i  concetti espressi da Richard Dawkins nel libro "Il gene egoista": la riproduzione come il mezzo che consente ai nostri geni di "vivere" oltre la dimensione temporale entro cui un individuo (ma anche una specie) è limitato.
Un lettore attento potrebbe però trovare una apparente contraddizione tra il titolo odierno e quello dell'articolo precedente (--> "parto e invecchiamento precoce"), in cui citavo i dati sull'effetto pro-invecchiamento dell'avere partorito. Una contraddizione solo apparente in realtà, in quanto i due fenomeni non sono mutualmente esclusivi: la comparsa di marcatori metabolici legati all'invecchiamento non implica necessariamente vivere meno.

Il titolo di oggi, bsato su un articolo pubblicato sulla rivista BMC Medicine, riassume quanto sappiamo sul legame tra alcuni momenti chiave della vita riproduttiva di una donna - come l'età al menarca -  e il rischio di malattie future (e di morte) della donna stessa.
Nota. La variazione dei livelli ormonali ha un impatto non secondario sul rischio di tumori dell'apparato riproduttivo femminile. In particolare il numero di gravidanze a termine e l'avere partorito in giovane età sembrano diminuire il rischio di tumori (in assenza di mutazioni predisponenti) sopra i 50 anni (--> National Cancer Institute).
Lo studio, condotto da un gruppo di ricerca dell'Imperial College di Londra, fornisce nuovi elementi sul rapporto fertilità-malattie dell'apparato riproduttivo grazie ad una analisi osservazionale condotta su 323 mila donne di età media intorno ai 50 anni provenienti da 10 paesi europei. Nella fase iniziale dello studio è stato fatto compilare alle donne del campione un questionario su dieta, stile di vita e storia medica; al termine dei 13 anni della durata del monitoraggio, i dati di partenza sono stati incrociati con la storia clinica "recente" delle intervistate, previa normalizzazione per i fattori notoriamente associati al rischio malattia come l'indice di massa corporea, il fumo e l'attività fisica.
Nel periodo trascorso dall'inizio dello studio circa 14 mila delle donne partecipanti erano decedute; di queste 6 mila per patologie oncologiche e poco più di 2 mila per malattie del sistema circolatorio.
Nota. Vale la pena qui sottolineare che essendo lo studio centrato su donne di 50 anni, il campione fa riferimento alla generazione cresciuta negli anni '60, con stili di vita e alimentari molto diversi dagli attuali. Il menarca sempre più precoce nelle nuove generazioni è uno degli indicatori più facilmente osservabili di tali differenze.
Studi precedenti hanno evidenziato che le ragazze con menarca precoce hanno un rischio maggiore di sviluppare un cancro al seno nel corso della vita, verosimilmente a causa di un effetto cumulativo dell'estrogeno.
Diverse sono le variabili emerse dallo studio e utili predire la "probabilità di decesso" per cause endogene. Andiamo con ordine:
  • le donne che avevano avuto un menarca tardivo (dopo i 15 anni) avevano un rischio di decesso inferiore del 10 per cento rispetto a quelle con menarca intorno ai 12 anni;
  • avere portato a termine almeno una gravidanza abbassa il rischio di morte per cancro (rispetto alle donne senza figli); 
  • il rischio si abbassa ulteriormente se l'età del primo parto è avvenuta tra i 26 e i 30 anni. Al contrario l'avere partorito prima dei 20 anni o dopo i 31 anni si associa ad un aumento del rischio (rispetto al gruppo precedente). Il dato è in parte in contraddizione con quello prima citato del Cancer Institute, verosimilmente perché qui si tiene conto della mortalità complessiva mentre nei dati americani si fa riferimento unicamente ai rischi legati alle patologie oncologiche.
  • L'allattamento al seno abbassa di un ulteriore 8 per cento il rischio rispetto a chi ha optato per altri mezzi (latte artificiale o una balia, pratica scomparsa solo da pochi decenni nei paesi occidentali);
  • l'avere utilizzato in modo continuativo contraccettivi orali è un altro fattore protettivo.

Il risultato dello studio avvalla l'idea che alcuni fattori legati alle dinamiche del ciclo riproduttivo femminile abbiano un impatto (positivo alcuni e negativo altri) sul rischio di morte per neoplasie dell'apparato riproduttivo. La loro conoscenza permetterà di quantificare il rischio individuale e di predisporre per tempo un monitoraggio dei soggetti a rischio.


Fonti
- Reproductive factors and risk of mortality in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition; a cohort study
Melissa A. Merritt et al, BMC Medicine (2015), 13(252) 

- Having children linked to reduced risk of death
Imperial College of London, news



Gravidanza. Esiste un legame tra parto e invecchiamento?

Riprodursi fa invecchiare precocemente?
Un quesito apparentemente strano alla cui risposta si è però dedicato un team di antropologi della università di Yale.
Per quale motivo l'espletamento di una funzione naturale come la riproduzione (fondamento primo di ogni essere vivente, pena l'estinzione di quel dato patrimonio genico) dovrebbe tradursi in un "effetto collaterale" spiacevole come l'invecchiamento precoce?
Ragionando in termini prettamente evolutivi, l'esistenza di una tale correlazione non è "illogica" in quanto l'elevato investimento di risorse che una femmina di mammifero riserva alla procreazione (tra fase gestazionale e neonatale) sarebbe pienamente giustificato anche se questo implicasse uno stress dannoso per la madre. La sopravvivenza della prole, specialmente se numericamente limitata, è alla base stessa della fitness riproduttiva; ad essere anomalo semmai è l'essere umano in cui la femmina passa una parte consistente della propria vita privata della capacità riproduttiva (menopausa); le femmine degli altri mammiferi rimangono fertili fino alla morte, massimizzando così la propria discendenza.

Quali sono le evidenze scientifiche dell'esistenza di uno "stress" post-riproduttivo?
I ricercatori hanno analizzato 100 donne, post-menopausali e residenti in aree rurali della Polonia, per la presenza di biomarcatori associati con l'invecchiamento. Ciò che è emerso è che le donne che avevano avuto più gravidanze (ivi compresi i tempi di allattamento) mostravano una maggior frequenza relativa di tali marcatori. In particolare, le donne che avevano avuto almeno quattro gravidanze avevano valori di 8-OHdG (indicatore di danno ossidativo del DNA) e di Cu-Zn SOD (enzima attivato in seguito a stress ossidativo) superiori del 20% e del 60%. rispettivamente. Dati simili sono stati precedentemente osservati in altri mammiferi ma questa è la prima conferma ottenuta negli umani.
Possiamo quindi affermare che procreare aumenta lo stress ossidativo.
Ma ne vale la pena.

Articolo successivo sul tema --> "Fare figli allunga la vita?"


Fonte
- Evidence for the Cost of Reproduction in Humans: High Lifetime Reproductive Effort Is Associated with Greater Oxidative Stress in Post-Menopausal Women
Anna Ziomkiewicz et al, PLoS One (2016), 11(1)

-  Research in the news: Study links childbearing to accelerated aging
YaleNews


Lo strano caso del verme che si comporta come un tumore

Conosciamo tutti la differenza tra un tumore ed una infezione da parte di un parassita. Di natura endogena la prima (anche se in alcuni casi c'è il concorso virale) ed esogena la seconda. Altra differenza sostanziale è il fatto che nel caso dei tumori la malattia non è trasmissibile mentre l'infezione (in presenza di condizioni permissive) lo è.
L'eccezione degna di nota è quella dei tumori infettivi presente in alcuni cani e nel diavolo della Tasmania. Una infettività resa possibile dall'alta omogeneità genetica della popolazione che impedisce al sistema immunitario di distinguere tra le proprie cellule e quelle trasmesse (attraverso ferite, atti sessuali o altro) da un altro individuo della sua stessa specie. Per ulteriori notizie sul tema --> "diavolo della Tasmania" e "tumore infettivo dei cani".
Ricercatori americani del Centers for Disease Control (CDC) hanno descritto un caso clinico bizzarro (ma non senza precedenti) di un parassita "classico" come la tenia, che dopo avere infettato una persona ha cominciato a comportarsi più come un tumore aggressivo che come un parassita. Lo studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista New England Journal of Medicine.

Il paziente, un colombiano di 41 anni positivo al virus HIV, si era rivolto nel 2013 a medici del suo paese a causa dei problemi connessi a complicanze tipiche della immunodeficienza acquisita; ricordo che uno dei problemi più seri a cui vanno incontro i sieropositivi in assenza di trattamento antivirale è la comparsa di infezioni opportuniste e di tumori altrimenti estremamente rari e asintomatici (in un individuo non sieropositivo). 
Uova di H. nana
Nello specifico, il paziente era stato infettato dalla Hymenolepis nana (un cestode parente della tenia responsabile del verme solitario, infezione associato al consumo di carne suina non trattata) e presentava piccole escrescenze tumorali sia nei polmoni che nei linfonodi. L'analisi al microscopio sulle biopsie evidenziò la presenza di piccole celle di forma irregolare e ben diverse da quelle normali, che come un cancro sembravano invadere i tessuti circostanti sani. Per comprenderne l'origine i medici decisero di inviare le biopsie al CDC di Atlanta, il centro di riferimento per le malattie infettive. Il referto fu che non si trattava di cellule umane; d'altro canto non sembrava nemmeno essere parte di un organismo multicellulare (e ben noto) come una tenia, casualmente migrata al di fuori della mucosa intestinale, loro bersaglio standard.
Nel frattempo il paziente era deceduto a causa di una insufficienza renale e questo spinse il CDC ad inviare in Colombia un team guidato dal patologo Atis Muehlenbachs per approfondire il caso. L'analisi del DNA delle nuove biopsie autoptiche dimostrò non solo che le cellule simil-tumorali appartenevano ad una tenia ma che tali cellule erano mutate in geni simili (cioè omologhi) a quelli tipicamente mutati nelle cellule tumorali umane.
La biopsia del tessuto con le cellule "aliene"
Image credit: CDC
Come scritto sopra, non si tratta di un fenomeno "nuovo"; in passato erano stati descritti casi analoghi in soggetti infettati da tenia e con un sistema immunitario compromesso (per motivi diversi dal HIV). L'ipotesi formulata dagli autori dell'articolo è che alcune larve abbiano "sbagliato strada" scavandosi nei tessuti una via dalla mucosa gastrointestinale per poi finire nei linfonodi periferici dove le cellule staminali di cui è ricca la larva avrebbero cominciato a proliferare senza però riuscire a differenziarsi in niente di simile ad un organismo adulto (ambiente sbagliato e stimoli chimici locali sbagliati). La presenza di mutazioni "para-tumorali" avrebbe fatto il resto.
 In presenza di un sistema immunitario normale, tale invasione sarebbe stata immediatamente scoperta e distrutta, ma in quei pazienti il sistema di difesa e/o di rilevazione era compromesso e quindi il sistema di difesa inefficace.

Sebbene non ci siano evidenze che le cellule proliferanti di tenia possano essere trasmesse in modo orizzontale ad altri esseri umani, non è possibile escludere tale possibilità a priori qualora il ricevente si trovi in uno stato, anche solo temporaneo, di immunodepressione. Il che mi permette di riagganciarmi ad un articolo precedente sulla stupidità legata al rifiuto di fare vaccinare i propri figli contro il morbillo: il virus del morbillo è infatti uno dei più efficaci immunosoppressori esistenti tra gli organismi patogeni e apre la strada ad una miriade di complicanze, la vera causa della pericolosità di tali patogeno (vedi --> "Il ritorno del morbillo. La stupidità si paga").

Fonte
- Malignant Transformation of Hymenolepis nana in a Human Host
Atis Muehlenbachs et al, N Engl J Med 2015; 373:1845-1852

- CDC researchers link cancer cells from parasite to human tumors
CDC Newsroom



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