Il Giornale dei Biologi - N. 8 - Settembre 2020 by Ordine Nazionale dei Biologi

Settembre 2020 | Anno III - N. 9 | www.onb.it

Edizione mensile di AgONB, Agenzia di stampa dell’Ordine Nazionale dei Biologi. Registrazione n. 52/2016 al Tribunale di Roma. Direttore responsabile: Claudia Tancioni. ISSN 2704-9132

Il Giornale dei

Scuole, stadi e smart working Cosa accadrà nei prossimi mesi

Le nuove tecniche immunoterapiche per combattere uno tra i più aggressivi carcinomi

TUMORE AL PANCREAS

INAUGURAZIONE DELLA SEDE REGIONALE DI EMILIA-ROMAGNA E MARCHE DELL’ONB BOLOGNA* 20 novembre 2020 Ore 10:30 Interventi: Sen. dott. Vincenzo D’Anna

Presidente dell’Ordine Nazionale dei Biologi

Dott. Pietro Sapia

Consigliere tesoriere dell’Onb e delegato regionale di Emilia-Romagna e Marche

Dott. Massimo Zerbini

Commissario della delegazione di Emilia-Romagna e Marche

Autorità convenute

Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

*Via Corticella 89/2 www.onb.it

Sommario

SALUTE 22

Alzheimer e differenze di genere di Chiara Di Martino

Volare alto di Vincenzo D’Anna

Esposizione femminile all’Alzheimer di Felicia Frisi

PRIMO PIANO

Evitare le fratture? Serve “flessibilità” di Chiara Di Martino

Dallo studio di singole cellule, medicina personalizzata contro cancro e infezioni di Marco Modugno

Il trapianti di microbiota contro gli effetti dei chemioterapici di Marco Modugno

Medulloblastoma: arriva il brevetto per le cure di Pasquale Santilio

La spermidina corregge i difetti di memoria di Pasquale Santilio

Le bugie? Le “dice” il glucosio di Pasquale Santilio

L’inibitore che riduce il colesterolo cattivo di Domenico Esposito

Dal Giappone un idrogel alcalino per guarire le ferite di Chiara Di Martino

Tumori al seno: scoperto il “tallone d’Achille” di Domenico Esposito

Frutta, verdura e cereali integrali: cibi antidiabete di Domenico Esposito

L’alimentazione durante e dopo il Covid-19 di Nicola Giordano

Proprietà e benefici delle alghe nei cosmetici di Carla Cimmino

Capelli e chetosi: il ruolo della nutrizione di Biancamaria Mancini

L’embriologia nell’antichità fino al Rinascimento di Barbara Ciardullo

EDITORIALE 3

Cancro al pancreas

La salute inizia a tavola di Stefania Papa

di Sara Lorusso

Master telematico in Capitale Naturale e Servizi Ecosistemi

Covid-19: scuole, stadi e smart working e incognite d’autunno di Emilia Monti

16 17

Naso elettrico per scovare il tumore ovarico di Emilia Monti Identificato target molecolare per la Sla di Emilia Monti

50 INTERVISTE 18

Melanoma. Paolo Ascierto tra i big internazionali di Chiara Di Martino

Un progetto “Spaziale” contro l’osteoporosi di Carmine Gazzanni

Attualità

Scienze

Contatti

BENI CULTURALI 66

Il “Sentiero Italia” per il turismo sostenibile di Pietro Sapia

Vacanze alla riscoperta del Belpaese di Michelangelo Ottaviano

SPORT 68

Il braccio di ferro tra sport e pandemia di Antonino Palumbo

Brasile, un solo “genere” di calcio di Antonino Palumbo

Crippa nuovo re del mezzofondo italiano di Antonino Palumbo

BREVI

66 AMBIENTE 48

Il recettore Ace2 e la trasmissione del Covid-19 tra animali di Giacomo Talignani

Mobilità post Covid, in Italia meno autobus e più bici di Gianpaolo Palazzo

Il viaggio dei batteri spaziali di Giacomo Talignani

Empatici con la natura. Crescono gli italiani green di Gianpaolo Palazzo

La difficile convivenza tra uomo e orso di Giacomo Talignani

In Molise nasce il museo-giardino dei meli antichi di Gianpaolo Palazzo

60 61

Lotta alla desertificazione con l’Enea di Felicia Frisi

LAVORO 74

SCIENZE 76

Il trend della demenza nei prossimi decenni di Sara Lorusso

Osservare il rischio CVD in piccole porzioni di comunità di Sara Lorusso

Le api potrebbero curare il tumore al seno

Design of an ELISA-based Covid-19 IgM, IgA and IgG Simultaneous Detection Test

Cellule artificiali per differenziare i neuroni di Felicia Frisi

Pannelli innovativi con prodotti di scarto di Pasquale Santilio

Dall’IA un aiuto per comprendere l’Alzheimer di Carmen Paradiso

di Giada Fedri

di Alessandra Mazzeo

Energia, i comportamenti domestici di Felicia Frisi

INNOVAZIONE

Concorsi pubblici per Biologi

ECM 94

di Alessandra Mazzeo

di Pierpaolo Viviani

84 Attualità

Scienze

Contatti

EDITORIALE

Volare alto di Vincenzo D’Anna Presidente dell’Ordine Nazionale dei Biologi

hi ha la responsabilità com- e ai Biologi l’opportunità di inplessiva di un ente al quale serirsi. Se non avessimo avuto il aderiscono cinquatatremila lungo blocco sociale e delle atprofessionisti di ogni età e tività dovute al Covid-19, avremcondizione sociale, di esigenze, mo dedicato l’anno in corso a due mentalità e scopi professionali grandi ambiti dell’Albero delle diversi, non può che guardare le opportunità: l’ecologia e la sicuc o s e n e l l a d i m e n s i o n e p i ù v a s t a r e z z a a l i m e n t a r e . Av r e m m o s c a n possibile. Un volo ad alta quota dagliato e declinato tutte le voci che consenta di avere la percezio- di quei comparti, le potenzialine complessiva di una categoria tà che essi potevano dispiegare che conta ben ventota vantaggio degli into diverse attività proserimenti lavorativi. fessionali ramificate a Mancano all’appello Una dimensione della loro volta in oltre otancora una dozzina di tanta sub specie. comparti semisconovastità delle opportunità Una dimensione delsciuti che, per essere e degli inserimenti l a v a s t i t à d e l l e o p p o raccorsati, necessitano tunità e degli inseridi un apposita formaprofessionali è stata menti professionali è zione teorico-pratica. sinteizzata graficamente stata sintetizzata ed Per colmare queillustrata, anche gras t o deficit dovremnella pubblicazione ficamente, con la pubm o , q u i n d i , a f f r e t t a rblicazione dell’Albeci nell’anno a venire a dell’Albero dei Biologi ro dei Biologi e degli dare attuazione ai vari ambiti di inserimenaccordi che stiamo to professionale. E tuttavia, pur stipulando con enti scientifici e di nella vasta suddivisione in tantis- ricerca, università, associazioni di sime attività professionali svol- categoria, una serie di intese opete dai Biologi, appare chiaro che rative, propedeutiche ad allargamolte di queste sono praticamen- re gli orizzonti della conoscenza e te semisconosciute alla vasta pla- della pratica professionale. tea degli iscritti. G l i i n d i r i z z i n u o v i d e l l a f o rUn'ignoranza che finora ha pre- mazione e degli interessi sarancluso all’Ordine di orientare la no, quindi, quelli non sviluppati f o r m a z i o n e t e o r i c a e p r a t i c a s u l c o m p l e t a m e n t e n e l l ’ a n n o i n c o rcampo anche per quelle attività so, ecologia e sicurezza alimentaIl Giornale dei Biologi | Settembre 2020

EDITORIALE

re, ai quali si aggiungeranno altri l’eventuale sostituzione del meambiti: il settore agroalimentare, desimo con altra attività abilitanl'economia circolare, la nutrizio- ti, laddove anche le nove diverse ne nelle sue varie applicazioni, la lauree che riguardano i Biologi biologia marina, la procreazione venissero dichiarate abilitanti, la assistita e l’embriologia, la ge- legge che regoli organicamente netica e l'epigenetica, con tutti i l’attività e le competenze dei nurisvolti legati al rapporto tra in- trizionisti. Un gran calderone nel quale quinamento ambientale, culture agroalimentari e nutrizione, mo- bolle il futuro della professione, dificazioni epigenetiche e salute un lavoro di impostazione fatto in umana. Una filiera che quando si lunghi mesi di attività necessarie sposta in ambito marino, aggiun- per trasformare e far levitare la ge le voci microplastiche e difesa categoria, affrancandola dalle ladella biodiversità, anche in am- cune e dalle approssimazione del passato. biente terrestre. In ultimo, ma non per ultimo, Un mare di impegni che il Consiglio dell’Ordine non potrebbe l’annosa vicenda degli abusivi affrontare da solo, senza la di- che esercitano senza abilitarsi ed retta e responsabile attività del- iscriversi all'Onb. Una fraudole delegazioni regionali, del de- lenta sottrazione di risorse umacentramento anche operativo che ne ed economiche che ridimensiona un intera categoria esse comportano. e la dequalifica ogni Quindi, le delegagiorno. Sono migliaia zioni devono distinNei prossimi mesi quelli che si trovano guersi per attività da in questa condizione e svolgere, nel quadro ci aspettano la revisione che vanno identificagenerale degli obietdel corso di laurea, ti, senza ripetere l’intivi fissati dalla prodolenza dell'Onb che grammazione nazional’esame di Stato li ha tollerati in danle. Una sorta di prova tripartito e la legge che no dei più corretti. generale per la misEbbene, se questi sione che attende gli regoli l’attività sono i compiti che si Ordini Regionali e la parano innanzi a noi Federazione Nazionadei nutrizionisti tutti, ognuno nella prole dei medesimi. pria parte di responsaNon c’è chi non veda la dimensione di un impegno così bilità, appaiono veramente risibili gravoso al quale si sommano altre taluni problemi che sui social pare attività, ivi compresa la gestione vadano per la maggiore e che alidell’ente che con uffici chiusi e lo mentano i rumori di fondo di una smart working deve poter garantire una lamentela indefettibile quanto efficienza come nei tempi normali. generica. Un portato di piccolo cabotagSi aggiunga la costante attenzione che occorre porre ai rapporti gio che riguarda i leoni da tastiera coi vari Ministeri per portare a ed i tuttologi che, non avendo mai compimento le diverse proposte fatto niente, pensano di poter far legislative, tra le quali l’adozione di tutto. Continueremo a combattere la del Decreto Ministeriale che fissa i restanti criteri e compiti per battaglia di riportare ad un uniil decentramento dell’Ordine Na- cum la categoria dei Biologi, almeno di quelli che hanno la conzionale dei Biologi. E ancora, l’adozione di atti le- sapevolezza di quanto arduo sia il g i s l a t i v i c h e c o l m i n o a p o r i e e l a - l a v o r o d a f a r e . L’ a p e r t u r a d i u n a cune giuridiche, tuttora presenti pagina Facebook dedicata all'Onb n e l l a l e g g e r i g u a r d a n t e l e n u o v e ( h t t p s : / / w w w. f a c e b o o k . c o m / o rprofessioni sanitarie. Ci aspetta- dinedeibiologi), già creata, può e no la revisione del corso di lau- deve portare al superamento dei rea, l’esame di Stato tripartito, frazionismi. 4

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INAUGURAZIONE DELLA SEDE REGIONALE DI LAZIO E ABRUZZO DELL’ONB ROMA* 23 novembre 2020 - Ore 16:00

Interventi: Sen. dott. Vincenzo D’Anna

Presidente dell’Ordine Nazionale dei Biologi

Dott. Alberto Spanò

Consigliere dell’Onb e delegato regionale di Lazio e Abruzzo

Dott. Gianpaolo Leonetti

Commissario della delegazione di Lazio e Abruzzo

Autorità convenute

www.onb.it

*Viale Marco Polo n. 84 Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

PRIMO PIANO

CANC

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PRIMO PIANO

CRO AL PANCREAS Tra chirurgia e immunoterappia, nuove scoperte su ambiente tumorale e trattamenti efficaci in sottogruppi di pazienti: così la ricerca sfida uno tra i più temibili carcinomi

di Sara Lorusso

C’

è una chiara ed ineludibile differenza tra l’illusione e la consapevolezza, ed è quella coltivata nella cura con cui la scienza sceglie le parole. Ecco perché nel parlare di uno dei tumori più temibili, quello al pancreas, è possibile sì parlare di dati positivi e nuove conquiste, ma sempre precisando che la ricerca ha ancora molta strada da fare. Sceglie con cura le parole Luigi Nezi, carriera tra l’Università di Harvard e l’MD Anderson Cancer Center a Houston, ora group leader dell’unità “Microbiome and antitumor immunity” presso l’Istituto Europeo di Oncologia (IEO) di Milano, che ha compreso alcune dinamiche del processo di crescita e proliferazione del tumore al pancreas. «E conoscerne meglio lo sviluppo, significa avere a disposizione uno strumento in più per contrastarlo». Lo scorso luglio i risultati della ricerca, avviata mesi prima a Houston e sviluppata con la collaborazione del team di ricerca guidato dall’immunologa Teresa Manzo (IEO), sono stati pubblicati su Journal of Experimental Medicine. I risultati dello studio hanno portato i ricercatori ad affermare che agire sul metabolismo delle cellule immunitarie potrebbe essere la strada giusta per rendere efficace l’immunoterapia contro il tumore al pancreas. Lo studio ha diretto l’attenzione in particolare su una specifica classe di lipidi che ha mostrato di incidere sulla capacità di risposta dei linfociti T. «La domanda fondamentale a cui abbiamo cercato di rispondere - spiega Luigi Nezi - è perché in alcuni tumori l’immunoterapia funziona ed in altri, come quello al pancreas, pur in presenza di una buona predisposizione alla risposta infiammatoria, non c’è riscontro alla riattivazione del checkpoint immunologico». La nuova conquista di conoscenza a cui sono giunti arriva dalla decisione di aver fatto un passo indietro. «Le ricerche precedenti impostavano il lavoro sulla consapevolezza che le cellule del sistema immunitario sembrano non essere efficaci nell’eliminare il tumore al pancreas. Allora noi ci siamo detti che questo dato, ormai acquisito, poteva non essere il punto di partenza dell’indagine, e siamo andati ancora più indietro, cominciando a studiare come si arriva a questa condizione». L’obiettivo è diventato, dunque, provare a svelare i meccanismi che nel tempo portano alla definizione di un ambiente immunosoppressivo. «Studiando come il tumore al pancreas progredisce, abbiamo spostato l’attenzione dalla cellula linfocitaria, la cellula T che è il target principale dell’immunoterapia, al microambiente in cui questa cellula si trova nel momento in cui raggiunge e prova a Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

PRIMO PIANO entrare nel tumore». Quando il tumore al pancreas è in uno stadio molto avanzato i tessuti del cancro sono molto fibrosi, al punto che una delle domande a cui bisognava rispondere era quella sull’effettiva capacità di ingresso dei linfociti T nel tumore. «Ci siamo resi conto - prosegue Nezi - che durante la progressione del tumore i linfociti T attaccano effettivamente il tumore e sono anche in grado di sviluppare una risposta, la quale, tuttavia, in un secondo momento non si rivela più efficace. Quindi ci siamo chiesti: nel lasso di tempo che intercorre tra l’avvio della risposta e il decadimento della stessa, che cosa accade?». Nell’interessarsi all’ambiente in cui devono agire i linfociti T, partendo dal fatto che è il metabolismo a determinare la funzione, i ricercatori hanno rilevato che durante la progressione del tumore pancreatico si verifica un aumento di alcune specifiche classi di lipidi. «Trattando le cellule con questi lipidi - aggiunge - anche in vitro abbiamo verificato come diventassero disfunzionali». Attraverso successive analisi molecolari e trascrizionali sono stati individuati alcuni dei target che sono coinvolti nel metabolismo di questi lipidi. Le fasi seguenti della ricerca hanno portato a ingegnerizzare le cellule T con uno degli enzimi coinvolti nel metabolismo dei lipidi sotto osservazione e a inserirle nel microenvironment tumorale, cioè l’ambiente cellulare ed extracellulare attorno al quale si sviluppa il tumore. «Abbiamo potuto osservare che più i linfociti T erano capaci di metabolizzare i lipidi, più era alta la resistenza al tumore». Sembra un passo inconsistente, eppure rispetto ai progres-

I dati in Italia Il tumore al pancreas è l’unico tra i tumori del tratto gastro-intestinale a non aver subito un calo nell’incidenza. Secondo il rapporto sui numeri del cancro 2019, il censimento realizzato dall’Associazione Italiana di Oncologia Medica-AIOM e dell’Associazione Italiana Registri Tumori-AIRTUM, in cinque anni, in Italia, i nuovi casi di tumore del pancreas sono aumentati del sei per cento, passando da 12.700 nel 2014 a 13.500. La sopravvivenza è stimata in percentuali del 7% negli uomini e del 9% nelle donne.

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si della ricerca si tratta di una nuova e importante prospettiva: ora gli scienziati capiscono meglio come il tumore scappa al controllo immunologico. Non è certo la cura, ma questa conoscenza produrrà nuovi risultati importanti. Lo studio dell’IEO, infatti, procede lungo la strada avviata da Philip Greenberg, padre della Tcel terapy, la terapia basata sul prelievo, l’ingegnerizzazione e il rinserimento delle cellule nel paziente. Gli studi di Greenberg hanno permesso di individuare un antigene di parecchi carcinomi, la mesotelina, e di poter dunque “attrezzare” le cellule T ingegnerizzandole con un recettore che riconosce la presenza di questa proteina, così da riuscire a individuare e raggiungere il tumore. «Noi ci siamo spinti un po’ oltre: riuscendo a rendere più resistenti i linfociti T all’accumulo di lipidi, le cellule permangono nel microenvironment tumorale, sopravvivono e si replicano: è il presupposto perché poi possano montare una risposta immunitaria. Al momento i progressi principali sono legati alla chirurgia e alla chemioterapia. Ma finalmente abbiamo una base di conoscenza a partire dalla quale nei prossimi anni potranno essere messi a punto protocolli più efficaci di immunoterapia». Poter utilizzare questo tipo di approccio in combinazione con l’immunoterapia è un ulteriore passo verso la conquista di trattamenti personalizzati. L’ambizione della ricerca contemporanea in oncologia punta al momento in cui gli scienziati saranno in grado di studiare lo specifico tumore del paziente, scoprire quale meccanismo sta sfruttando per progredire e utilizzare la risposta più adeguata tra quelle disponibili. Servirà ancora del tempo. Del resto, «è il metodo scientifico, non ce ne sono altri che fun-

zionano», dice Claudio Bassi, direttore dell’Unità di Chirurgia dell’Istituto di Chirurgia del Pancreas di Verona, un’eccellenza europea da cinquecento interventi di resezione pancreatica all’anno e una costante attività di ricerca. La cura ancora non c’è, ma contro il cancro al pancreas la comunità scientifica dispone di alcuni strumenti in più. «Nel tumore al

PRIMO PIANO © Lightspring/www.shutterstock.com

pancreas spiega Bassi - le curve dell’incidenza e della mortalità sono sostanzialmente sovrapponibili. E da circa quarant’anni le curve di mortalità per questo tumore erano stagnanti. Ora, invece, cominciamo a vedere miglioramenti notevoli in sottogruppi di pazienti». I dati, per uno scienziato, sono l’unica chiave di lettura possibile. «Registriamo in generale - aggiunge Bassi - un aumento esponenziale del tumore pancreas. Le proiezioni ci dicono che se le tendenze non dovessero variare nel 2030 sarà la seconda neoplasia diffusa nel mondo occidentale,

dopo quella al polmone». La mortalità generale complessiva purtroppo è ancora drammatica, la sopravvivenza a cinque anni dalla diagnosi è ancora limitata al 10%. Dati che appaiono ancora più gravi soprattutto se paragonati ai risultati ottenuti, invece, per altre neoplasie quali quelle alla mammella, al polmone o al colon dove la capacità di risposta mostra progressi straordinari. «Quando ho cominciato a interessarmi a questo tipo di tumore, cioè circa quarant’anni fa - racconta Bassi, che è stato inserito dalla piattaforma statunitense Expertscape nella lista dei dieci maggiori esperti mondiali di neoplasie pancreatiche - quel dato si fermava al 2%. Oggi possiamo vedere risposte importanti in piccoli gruppi di pazienti e la farmacologia ha fatto notevoli passi avanti. L’oncologo ha a disposizione schemi di trattamento con combinazioni di farmaci che danno ottimi risultati sia come terapia palliativa, che neoadiuvante o post-chirurgica. Vi sono alcuni schemi che in gruppi di pazienti hanno portato al 50% la sopravvivenza a cinque anni dalla diagnosi». Il tumore al pancreas è tra i più temuti anche a causa di una sintomatologia subdola per cui la diagnosi arriva quasi sempre quando la malattia è in uno stadio avanzato. Nuovo apporto arriva dalla conoscenza del genoma. «Cominciamo anche per il tumore al pancreas ad avere marcatori che possono orientare medici nella selezione del trattamento più adeguato a ottenere una risposta efficace». Lo sforzo per ridisegnare i percorsi diagnostici ha un impatto importante anche sulla pratica chirurgica. «Fino a poco tempo fa non aveva senso spingersi oltre con la chirurgia: le caratteristiche di invasività e radicalità della tecnica non erano supportate dalle aspettative di risposta successiva alla cura. Oggi, in presenza di pazienti che rispondono bene ai trattamenti, il chirurgo può spingere il cuore oltre l’ostacolo e procedere con interventi resettivi radicali, con resezione e sostituzione di vasi». È vero, conclude Bassi, «la strada è lunga come lo sono tutte le strade scientifiche. Il metodo scientifico richiede tempo. Ma riesco a vedere il cambiamento. Se ripercorro la mia carriera e penso ai bi-

glietti di auguri che ricevevo a Natale anni fa e a quanti messaggi ricevo oggi, ecco le cose stanno andando in modo diverso».

L’atlante del pancreas, cellula per cellula È tutto europeo il progetto di ricerca che vuole costruire una mappa dettagliata del pancreas e conoscere meglio l’organo in cui le disfunzioni possono portare a conseguenze gravissime. L’obiettivo del consorzio ESPACE, finanziato dall’Unione Europea, è quello di realizzare una prima versione dello Human Cell Atlas (HCA) per il pancreas. Lo studio specifico sul pancreas si inserisce, infatti, nel più vasto progetto di ricerca che a livello globale vuole descrivere molecolarmente e mappare il corpo umano una cellula alla volta. Con Espace, avviato lo scorso gennaio, gli scienziati intendono esaminare da vicino i circa venti diversi tipi di cellule conosciute nel pancreas e possibilmente scoprirne tipi sconosciuti. Alla ricerca lavorano dieci gruppi provenienti da Germania, Paesi Bassi, Spagna, Svezia, Israele e Italia: studieranno anche l’attività genica analizzando l’RNA messaggero e il proteoma, l’insieme di tutte le proteine prodotte dalle cellule. «Il progetto Human Cell Atlas - ha spiegato Roland Eils, direttore del Digital Health Center del Berlin Institute of Health, capofila di Escape - è certamente uno dei progetti più promettenti nel campo delle scienze della vita. È paragonabile al progetto “Genoma Umano” (HGP), che ha visto scienziati di tutto il mondo lavorare insieme per trent’anni per sequenziare il genoma umano. Proprio come quando il Progetto Genoma è iniziato, l’HCA si propone oggi un compito erculeo che non può essere realizzato con i soli metodi attuali. Ma la nostra visione è quella di dare un contributo significativo alla comprensione di come funziona la vita umana».

Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

PRIMO PIANO

LA SALUTE INIZIA A TAVOLA Dalla certificazione al bioterritorio: l’importanza della "sicurezza alimentare" e il ruolo del Biologo

di Stefania Papa*

“L

a salute inizia a tavola", recita un vecchio adagio. E mai frase fu più vera di quella, dal momento che un'alimentazione ricca ed equilibrata, ma soprattutto sana, consente di tenere a bada acciacchi e malanni vari. Non a caso la "Sicurezza Alimentare" ( intesa come food safety e food security) è uno dei temi di più stretta attualità di questi tempi, anche con l’emergenza pandemica in corso. Perché, è risaputo, mangiar bene "fa bene" a prescindere, coronavirus o non coronavirus. E poi: vuoi

Consigliera Ordine Nazionale dei Biologi Delegata nazionale Sicurezza Alimentare Delegata ONB regioni Toscana e Umbria Delegata ONB - ACCREDIA.

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mettere anche mangiare sano e sicuro? E' di Emilia-Romagna-Marche e Toscana-Umper questo, d'altronde, che nelle scorse bria, nell'ambito del ciclo di corsi propesettimane l'EFSA (European Food Safety deutici organizzato per aiutare i futuri colleAuthority) ha pubblicato le nuove "linee ghi a sostenere la prova di orientamento per guida" con i suggerimenti pratici sui tipi di l'abilitazione alla professione di Biologo. Il test richiesti e sui metodi applicabili, con- tutto, facciamo bene attenzione, solo - si fa centrandosi sulla valutazione della sicurezza per dire - per garantire la bontà di quello per la salute umana e animale e trattando che, alla fine, arriva sulle nostre tavole. Sisaree quali i nuovi alimenti, i materiali a con- signori, cari amici. Vi invito a riflettere su tatto con gli alimenti, queste affermazioni. E gli additivi alimentari vi invito a farlo anche e per mangimi, nonLa Sicurezza Alimentare alla luce di una recenindagine di mercaché i pesticidi. è un tema di stretta attualità te to svolta da "Great Insomma, la pubblicazione ha intedi questi tempi, anche con Italian Food Trade", sulle gettonatissime e so mettere in risalto la pandemia in corso richiestissime barretl'importanza della site proteiche. Ebbene curezza alimentare ai dalle analisi svolte in fini della tutela della salute pubblica. Non a caso, ancora, "la si- laboratorio, sono emerse forti difformità curezza alimentare e le nuove frontiere della anche significative tra le proteine dichiarate Biologia" sono state oggetto di approfondi- sull'etichetta e quelle effettivamente premento, lo scorso 26 giugno, del webinar or- senti in 8 barrette su 12. Un vero e proprio ganizzato dalle delegazioni regionali ONB "bidone", se vogliamo dirla tutta, di cui,

PRIMO PIANO no, fugare la frode (ogni giorno le cronache ci raccontano di maxi sequestri, da parte dei carabinieri del Nas, di alimenti tenuti in cattivo stato di conservazione) e porsi, dunque, come garanti della Sicurezza Alimentare e Nutrizionale, si può fare una cosa essenziale: dotarsi di figure professionali dotate di comprovata e "speciale competenza" non solo in campo tecnico produttivo ma anche in ambito regolatorio. Come ed in che modo farlo? Ma è semplice: mettendo in campo appositi gruppi di lavoro "multidisciplinari" in cui esperiti Avvocati, Tecnici e Biologi possano diventare, ciascuno in base al proprio "know-how", parte integrante di una vera e propria "task force aziendale". Un super team in cui i Biologi della Qualità e della Sicurezza alimentare (oltre che della Sicurezza Ambientale) sono chiamati a svolgere un ruolo strategico. Sì, perché dalla produzione fino ad arrivare al consumo finale, "progettare" consapevolmente un alimento che sia degno di questo nome, e l'imballaggio stesso che lo contiene (rendendolo tracciabile e rintracciabile, dotandolo di tutte le necessarie certificazioni di qualità), passa attraverso un numero rilevante di professionalità vocate a garantire unicamente che la nascita, la conservazione ed infine la distribuzione del prodotto, avvenga secondo i crismi di legge. Al di là del volere fraudolento di determinate azioni come può essere, ad esempio, l’omes© ESB Professional/www.shutterstock.com sa etichettatura o la falsificazione dei marchi, spesso, infatti, si ignorano le norme che purtroppo, non sono risultate immuni nean- regolamentano il comparto agro-alimentare. che le più rinomate aziende alimentari. Ora, Insomma, in una sola frase: occorre battersi cosa significa tutto questo e soprattutto, a ed impegnarsi per la valorizzazione di una fronte di tali evidenze scientifiche, come produzione agroalimentare che parta da un non chiedersi cosa fare ed in che modo di- Agricoltura Biodinamica, votata cioé alla tufendersi dalle "truffe alimentari" in tempi tela del paesaggio ed alla salvaguardia della delicati come quelli che stiamo vivendo, con Biodiversità, con un occhio rivolto alla cura l'attenzione dei consumatori sempre più in- del terreno ed alla sua fertilità, campo d'adirizzata verso il consumo di prodotti con zione che integra alla perfezione la figura profili nutrizionali del Biologo con quelequilibrati (più prola dell’Agronomo. A teine e fibre, meno mio giudizio, infatti, Dalla produzione al zuccheri e grassi sadalla cura del suolo consumo, un prodotto turi)? deriva la vitalità del Diciamocela tut- alimentare viene controllato nostro ecosistema. ta: talvolta, essere Così come scegliamo da molti professionisti bravi imprenditori di coltivare oggi una non basta. Nessuno è pianta, così un domaal sicuro e sì, l'errore, ni ne deriverà il nose pur commesso in buona fede, può essere stro nutrimento. sempre in agguato. Tuttavia, per dare una E proprio a proposito di "Alimentaziomano "a non sbagliare" alle imprese agro- ne" il prossimo 16 ottobre ricorre la Gioralimentari ed agli operatori del settore, per nata Mondiale dell'Alimentazione: un'ocscongiurare ogni eventuale rischio e, perché casione per riflettere sul cibo, inteso come

diritto fondamentale di ogni essere umano (food security) su questa Terra e non un privilegio per pochi eletti. Ma quel giorno è anche l'occasione per riflettere sull'importanza del cibo di qualità capace di assicurare il giusto nutrimento in sicurezza all'organismo garantendo, parimenti, anche la tutela del pianeta grazie al metodo con cui esso viene prodotto. Un cibo, per dirla tutta, la cui qualità sia garantita sin dal seme, perché proprio quel minuscolo chicco racchiude in sé tutte le potenzialità che, al termine della crescita, troveranno poi la loro massima espressione nel "buon cibo quotidiano". Parafrasando taluni valori condivisi con Slow Food, è il caso di dire che il cibo deve essere "buono, pulito e giusto" e questo trinomio non può prescindere dalla valorizzazione del territorio attenzionando, in particolare, le filiere biologiche certificate che tutelano la biodiversità, i saperi produttivi che abbracciano pratiche agronomiche sostenibili e pulite (senza, cioè, l'uso di fitofarmaci né OGM) con un approccio etico (giusto) verso un mercato di qualità, certificato, legato alla storia ed alla tradizione del territorio. Pensiamo, ad esempio, ai prodotti regolamentati DOC, DOCG, IGT, IGP, DOP ed ai presidi Slow Food: non semplici sigle ma riconoscimenti importanti conseguibili solo se l'operatore del settore Alimentare (OSA) è affiancato da professionisti dotati di speciale competenza come, appunto, sanno essere i Biologi. E ancora: è opportuno che i prodotti alimentari messi in vendita possano contare su un mercato che sia in grado di contrastare i furbetti della contraffazione, un mercato in cui il "Made in Italy" e le denominazione di origine controllata possano consentire al consumatore di poter scegliere in piena tranquillità cosa mettere a tavola, fidandosi della qualità e dell'unicità di quanto acquistato. Un prodotto, per dirla tutta, certificato. Ed è appunto la certificazione il tasto su cui battere, intesa come strumento importantissimo per certificare standard produttivi elevati e per diffondere la qualità e le tipicità del territorio italiano nel mondo. Ecco perché l’esperienza, la professionalità, in una sola frase, le "speciali competenze", possono risultare utili per non dire vitali quando si tratta di monitorare la filiera in tutte le sue fasi. Il tutto con la consapevolezza delle “nuove frontiere” della biologia applicata e funzionale alla crescita sostenibile del ramo agroalimentare. Ad esclusivo vantaggio del produttore, del consumatore ma anche dell’ambiente. Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

PRIMO PIANO

MASTER TELEMATICO IN CAPITALE NATURALE E SERVIZI ECOSISTEMICI L'Onb investe risorse per sostenere la partecipazione di 100 biologi

L’

Ordine Nazionale dei Biologi, attento ai cambiamenti e alle evoluzioni del mercato professionale, guarda con interesse ai “nuovi saperi” che possono tradursi in occasioni di lavoro per i biologi. Tra le tante iniziative intraprese, quella del cofinanziamento di un Master telematico asincrono (le lezioni sono registrate e possono essere fruite in qualsiasi momento) in collaborazione con l’Università degli Studi di Napoli “Parthenope”, ha una rilevanza particolare. Il Master intende, infatti, formare una nuova figura professionale: il sustainability manager”, un professionista in grado di declinare i dettami dello sviluppo sostenibile in termini pragmatici, scendendo dal terreno della teoria in quello della prassi, il cui ausilio sarà indispensabile sia nel settore privato che nella pubblica amministrazione. E’ appena il caso di ricordare che la Pubblica Amministrazione è il più grande “consumatore” delle società occidentali. Con il GPP (Green Public Procurement, gli acquisti “verdi” che orientano all’acquisizione di prodotti

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in sintonia con la salvaguardia ambientale e lo volezza ambientale da parte dei consumatori. Il GPP ha un ruolo rilevante nelle politisviluppo sostenibile lungo tutto il loro ciclo di vita) la Pubblica Amministrazione diventa che della Commissione europea. Dopo aver protagonista di una strategia di sviluppo soste- caratterizzato il “Piano d’azione su Consumo nibile a lungo termine. La stessa Commissione e produzione sostenibili”, (COM(2008)397) europea assegna al GPP un ruolo di carattere del 2008, uno dei pilastri della Strategia Eustrategico per le politiche di sostenibilità am- ropa 2020, in particolare per quanto riguarda bientale, sociale ed economica. Grazie al GPP l’uso efficiente delle risorse. La Comunicazione (COM (2011) 571) “Tabella di marle Pubbliche Amministrazioni possono: cia verso un’Europa • influenzare efficiente nell’impiego il mercato, le imprese delle risorse”, inserisce e i prodotti/servizi ivi Sarà una formaziome GPP tra i principali presenti, favorendo in realizzata in collaborazione ilstrumenti per il “congenerale la diffusione della innovazione tec- con l’Università degli Studi sumo e la produzione sostenibili”, insistennologica ed in particodi Napoli “Parthenope” do sulla necessità di lare il raggiungimento “rendere più rigorose di obiettivi di migliorale prescrizioni degli mento ambientale; • favorire l’integrazione delle consi- appalti pubblici verdi”. Anche la Comuniderazioni ambientali nelle altre politiche (tra- cazione (COM (2014) 398) sulla “economia circolare” segnala il GPP come uno degli sporti, energia, ecc.); • favorire, attraverso il proprio esem- strumenti di riferimento. Attraverso l’idenpio, l’acquisizione di una maggiore consape- tificazione dei “Criteri Ambientali Minimi”,

PRIMO PIANO

valore aggiunto in termini di sostenibilità ambientale ad una serie di conoscenze chiave in questo settore. Il concetto di “Capitale Naturale” è stato mutuato dal settore economico per indicare il valore in termini fisici, monetari e di benessere offerto al genere umano dalla biodiversità e dagli stock di risorse naturali. La prosperità e il benessere del genere umano dipendono da un’utilizzazione sostenibile del capitale naturale. Un buono stato di conservazione del capitale naturale può garantire la generazione continua di numerosi “Servizi Ecosistemici”, che sono vitali per il benessere © ESB Professional/www.shutterstock.com umano (cibo, fibre, acqua potabile, aria pura, o CAM, che riportano indicazioni generali impollinazione, regolazione climatica, e molti volte ad indirizzare gli Enti pubblici verso la altri). Per molti servizi ecosistemici il valore razionalizzazione dei consumi e degli acquisti economico non è contabilizzato dal mercato e forniscono delle “considerazioni ambientali” e, di conseguenza, tali servizi sono eccessivapropriamente dette, collegate alle diverse fasi mente sfruttati e degradati dall’inquinamento delle procedure di gara (oggetto dell’appalto, generato dalle attività antropiche. specifiche tecniche, caratteristiche tecniche L’importanza di realizzare valutazioni premianti collegate alla modalità di aggiudi- biofisiche e stime monetarie del capitale nacazione all’offerta economicamente più van- turale e dei servizi ecosistemici attraverso tectaggiosa, condizioni di niche di “Contabilità esecuzione dell’appalAmbientale” è stata to) e volte a qualificaNasce per dare un valore riconosciuta nell’amre sia le forniture che bito delle Nazioni aggiunto a una serie gli affidamenti lungo Unite attraverso la del’intero ciclo di vita del finizione degli obiettidi conoscenze chiave servizio/prodotto. vi di sviluppo sosteniin questo settore Per raggiungere la bile dell’Agenda 2030 qualificazione profes(SDGs) e dal Piano sionale necessaria per Strategico 2011-2020 interagire positivamente con questo mondo della Convenzione sulla Diversità Biologica in rapida evoluzione bisogna acquisire nuove (CBD). A livello nazionale, la legge 28 diconoscenze, competenze e professionalità. Il cembre 2015, n. 221 (Collegato Ambientale) Master in Capitale Naturale e Servizi Ecosi- fa esplicito riferimento ai concetti di capitale stemici è nato proprio per dare il necessario naturale e contabilità ambientale.

Il Master Universitario in “Capitale Naturale, Servizi Ecosistemici e Contabilità Ambientale” punta, dunque, alla formazione di un sustainability manager in grado di utilizzare strumenti interdisciplinari concettuali e operativi per la gestione sostenibile delle risorse naturali e del territorio. Tali strumenti sono essenziali per delineare strategie di economia circolare e sviluppo sostenibile sia presso gli Enti territoriali (Regioni, Province, Comuni, Aree Protette, Comunità Montane, etc.) sia in ambito economico-produttivo (aziende pubbliche e private). L’iscrizione al Master è riservata a n. 120 candidati, di cui n. 100 candidati in possesso di laurea triennale/magistrale o lauree equipollenti e iscritti all’Ordine Nazionale dei Biologi e n. 20 candidati in possesso di laurea Magistrale o lauree equipollenti iscritti all’ordine Nazionale dei Biologi o altro Ordine professionale. Grazie la contributo dell’Ordine Nazionale dei Biologi il costo d’iscrizione al Master è di 395,32 euro più la tassa statale d’iscrizione di 200 euro. Il Master, vista la sua altra valenza scientifica e professionale, è patrocinato dalla Cattedra UNESCO in “Ambiente, Risorse e Sviluppo Sostenibile”, Società Italiana di Ecologia (SItE), Società Italiana di Biologia Marina (SIBM), Ordine Nazionale dei Biologi (ONB), Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Scienze del Mare (CoNISMa). Il bando del Master è disponibile all’indirizzo web http://campania. ordinebiologi.it/2020/07/17/universita-parthenope-e-ordine-dei-biologi-organizzano-il-master-in-capitale-naturale-e-servizi-ecosistemici/. Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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di Emilia Monti

a riapertura delle scuole, il tagliando del 15 ottobre all’attivazione semplificata dello smart working e la nuova ondata di contagi che sta colpendo gli altri paesi europei rendono pieno di incognite il lento ritorno alla normalità degli italiani. «La strada è ancora lunga. Restiamo con i piedi per terra. Non dobbiamo assolutamente vanificare i sacrifici fatti finora» spiega il ministro della Salute Roberto Speranza, proprio nel giorno in cui l’Organizzazione mondiale della Sanità (Oms) ha riconosciuto la qualità dell’impegno italiano nell’affrontare la pandemia. L’Oms ha pubblicato sul suo profilo Twitter un video che racconta la storia dell’esperienza italiana attraverso testimonianze e immagini di repertorio dei mesi scorsi. «L’Italia è stato il primo paese occidentale ad essere stato pesantemente colpito dal Covid-19 – sottolinea l’Oms –. Il governo e la comunità, a tutti i livelli, hanno reagito con forza e hanno ribaltato la traiettoria dell’epidemia con una serie di misure basate sulla scienza». L’invito alla prudenza e alla responsabilità di Speranza giunge proprio nel momento in cui, a causa dell’aumento dei contagi, anche nel Lazio potrebbe scattare l’obbligo di indossare la mascherina all’aperto. È una delle ipotesi al vaglio della Regione nel caso in cui la situazione dovesse peggiorare. Una prescrizione già adottata in Campania (l’ordinanza di De Luca vale fino al 4 ottobre), a Genova per i quartieri centrali, a Latina e provincia e anche a Foggia. Nell’elastico tra aperture e chiusure il Piemonte sta invece mettendo a punto una ordinanza per aumentare il pubblico ammesso nei cinema e nei teatri, fermo ora a 200 posti. I dati del Ministero della Salute indicano una risalita dei contagi. «Da 8 settimane consecutive i numeri confermano la crescita costante della curva epidemica e delle ospedalizzazioni»

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COVID-19: SCUOLE, STADI E SMART WORKING LE INCOGNITE D’AUTUNNO Mascherine obbligatorie all’aperto in tanti comuni. Speranza: “la strada è lunga”

rileva la Fondazione Gimbe. A preoccupa- cetto di normalità è far sì che se tu hai un re gli esperti è la riapertura delle scuole in percorso con un rischio che è vicino allo altre 5 regioni, con due milioni di studenti zero e riapri con mille persone faccio fatica tornati in classe in Abruzzo, Basilicata, Ca- a pensare che queste mille persone con la labria, Campania e Puglia. mascherina possano contagiarsi. Da mille Si è poi aperto un confronto tra il Go- si può passare a 2mila. Il pericolo è che le verno e le Regioni regole possano essere sulla possibilità di non seguite. Una ri“Da 8 settimane crescita apertura controllata far assistere il pubblico (seppur in forma è fattibile, senza arcostante della curva ridotta) agli eventi rivare a numeri altisepidemica e delle sportivi. Gli stadi simi, gradualmente a «non potremo certo un quarto o un terospedalizzazioni” riaprirli al massimo zo della capienza di della capienza – chiauno stadio, a seconda risce il viceministro alla Salute Pierpaolo dell’andamento dell’epidemia. Se dovesseSileri -. Una riapertura graduale, control- ro aumentare di molto i contagi è chiaro lata, a patto che i contagi rimangano bassi che non sarebbe più fattibile. Quello che è auspicabile, però con regole ferree. La mi fa paura nello stadio è che l’esultanza mascherina la devi tenere, devi mantenere porti magari ad abbracciarsi, questo non la distanza e bisogna misurare la tempe- deve accadere», aggiunge Sileri. ratura all’ingresso. Così può avvenire una Il contact tracing screening si sta riveriapertura graduale in sicurezza. Il con- lando, intanto, uno degli strumenti più utili

SALUTEPIANO PRIMO

Il punto sui vaccini

I © Alexander_Safonov/www.shutterstock.com

in fase di contenimento dei contagi. Lo so- asintomatici identificati attraverso attivistiene l’Istituto Superiore di Sanità che in tà di screening/tracciamento dei contatti un’analisi spiega che il 63,8% dei nuovi casi e dei casi importati da stato estero (catedi Covid-19 diagnosticati tra il 3 e il 16 ago- gorie non mutualmente esclusive), il nusto è stato trovato grazie alla intensa attività mero di casi sintomatici diagnosticati nel di indagine con identificazione e monitorag- nostro paese è stato sostanzialmente stagio dei contatti stretti zionario nelle scorse oltre che di screening. settimane. In questo Nel dettaglio nel pe- Il contact tracing screening particolare momenriodo considerato il si sta rivelando uno degli to dell’epidemia, ri31,5% nell’ambito di corda il documento, strumenti più utili in fase l’indice di trasmisattività di contact tracing mentre il 32,3% di contenimento dei contagi sione (Rt) calcolato dei nuovi casi è stasui casi sintomatici, to identificato trapur rimanendo l’inmite attività di screening. I rimanenti casi dicatore più affidabile a livello regionale e sono stati identificati in quanto sintomatici confrontabile nel tempo per il monitorag(31,2%) o non è riportata la ragione dell’ac- gio della trasmissibilità, potrebbe sottocertamento diagnostico (5%). stimare leggermente la reale trasmissione L’indice di trasmissione nazionale (Rt) del virus a livello nazionale. Pertanto, l’Rt calcolato sui soli casi sintomatici e riferito nazionale deve essere sempre interpretato al periodo 30 luglio - 12 agosto, è pari a tenendo anche in considerazione il dato di 0,83. Questo indica che, al netto dei casi incidenza.

n tutto il mondo, la pandemia da Covid-19 ha avuto un enorme impatto sulla ricerca clinica, con un’accelerazione e una semplificazione senza precedenti dei processi autorizzativi da parte delle Agenzie regolatorie e un aumento esponenziale delle sperimentazioni registrate sui database internazionali. Sono 58 gli studi in corso sui vaccini anti Covid-19 nel mondo, di cui 7 arrivati alla fase 3, mentre per le terapie sono 1836, e in questo caso ha raggiunto la fase 3 il 16%. Sono 63 gli studi interventistici condotti in Italia (45 autorizzati dall’Aifa), di cui il 92% con uno scopo terapeutico e l’8% con uno scopo preventivo. Dall’esigenza di avere una visione globale e critica delle sperimentazioni cliniche in corso è nato il progetto “Trial Clinici” dell’Istituto Superiore di Sanità (Iss), che esegue la mappatura e il monitoraggio periodico di studi per la prevenzione e il trattamento dell’infezione da Sars-Cov-2.

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Naso elettrico per scovare il tumore ovarico Un dispositivo tecnologico va in soccorso alla diagnosi precoce

C’

è una nuova arma a disposizione nella lotta alla di eseguire, attraverso un boccaglio, un singolo respiro lento, al diagnosi tempestiva del carcinoma ovarico. Lo fine di inglobare nella sacca anche il respiro alveolare, cioè la chiamano naso elettronico ed è la tecnologia parte che viene espulsa dall’interno dei polmoni e delle vie aeree utilizzata in un ampio studio che, nelle scorse inferiori, dove avviene lo scambio gassoso con il sangue. È questa settimane, è stato pubblicato sulla rivista scientifica Cancers. porzione di respiro infatti che può contenere le sostanze volatili Lo studio condotto dall’Istituto nazionale dei Tumori di Miorganiche che segnalano la presenza del tumore. lano in collaborazione con l’Università statale di Milano, per «I risultati della ricerca sono promettenti perché il test ha migliorare la diagnosi del carcinoma ovarico. I risultati sono discriminato le pazienti affette da carcinoma ovarico dai conpromettenti e aprono nuovi orizzonti per lo screening di un trolli sani – aggiunge Raspagliesi – Ci suggeriscono dunque tumore che, ad oggi, purtroppo viene ancora scoperto troppo che l’e-nose potrebbe essere una tecnica utile e non invasiva tardi, quando le strategie a disposizione non garantiscono perper la diagnosi del tumore dell’ovaio». centuali elevate di efficacia. Come spiega Susanna Buratti, Professore presso il Diparti«La presenza del tumore determina modificazioni di tutmento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente, ta una serie di processi metabolici, a cui dell’Università di Milano, «il naso elettrosegue il rilascio di sostanze volatili organinico è uno strumento che comprende una che» spiega Francesco Raspagliesi, Diret- L’e-nose potrebbe rintracciare serie di sensori chimici aspecifici in grado tore dell’Unità di Oncologia ginecologica di rispondere in modo reversibile alle sola malattia contenuta dell’Istituto nazionale dei Tumori di Milastanze volatili generando segnali che vennel respiro sotto forma no e prima firma dello studio. «Sono in gono immediatamente acquisiti ed elabopratica tracce della presenza della malattia rati da software specifici, in modo da avere di molecole volatili e sono contenute nel respiro sotto forma di “l’impronta olfattiva” tipica di ciò che si molecole volatili. Il naso elettronico – agsta analizzando. Il naso elettronico simula giunge - ha permesso di cogliere la presenza di alcune di queil processo biologico di percezione dell’odore, rispetto al naso ste sostanze nel respiro delle donne malate, che vengono così umano è altrettanto veloce (passano pochi secondi tra l’interaidentificate rispetto ai controlli sani. Questi risultati sembrano zione con i sensori e la risposta), non è influenzato da variabili indicare una linea di ricerca assai promettente per una futura ambientali e dall’effetto di saturazione o adattamento e spesso possibile diagnosi precoce di questi tumori e ci spingono a è più sensibile». proseguire con ulteriori studi». Attualmente non ci sono metodologie con un’elevata afLo studio ha coinvolto 251 donne suddivise in tre gruppi: 86 fidabilità per la diagnosi e per lo screening. Per questo, l’ocon carcinoma ovarico, 51 con una diagnosi di masse benigne, biettivo è trovare un nuovo test che abbia una sensibilità si114 sane come gruppo di controllo. Per il test del respiro, sono gnificativa - pari almeno all’80% - e un’alta specificità, il più stati raccolti campioni di aria espirata tra le 7 e le 7,30 del mattino possibile vicino al 100%, e queste potrebbero essere le carata digiuno. Alle pazienti e al gruppo di controllo è stato chiesto teristiche dell’e-nose. (E. M.)

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Identificato target molecolare per la Sla In Italia 6mila persone sono colpite da questa malattia

no studio, pubblicato su Nature Communications Lombardia, seguita da Campania, Lazio e Sicilia anche se quee condotto da ricercatori dell’Irccs San Raffaele, sto potrebbe dipendere in buona parte da una maggiore capacidell’Università Statale di Milano e del Cnr, descrità di diagnosi delle strutture ospedaliere locali. ve l’identificazione di un nuovo target molecolare Il team di ricerca è riuscito a stabilire una connessione tra coinvolto nello sviluppo della Sclerosi laterale amiotrofica e la Sla e retromero compromesso, complesso proteico che contricaratterizzazione di un principio attivo potente e non tossico in buisce allo smistamento e al riciclo di varie proteine, la cui rimodelli animali di Sla. dotta funzionalità è osservata in pazienti affetti da morbo di La Sclerosi laterale amiotrofica è una malattia invalidanAlzheimer e di Parkinson.  In particolare, nello studio è stato te del sistema nervoso che provoca la progressiva perdita di identificato il composto 2a, uno chaperone farmacologico camotoneuroni e la conseguente inattività e paralisi della mupace di penetrare la barriera ematoencefalica e di stabilizzare la scolatura volontaria. L’aspettativa di vita media dei pazienti triade proteica VPS26-29-35 (core recognition complex), ripricon Sla è fra i 3 e 5 anni dopo la diagnosi. Si cercano farmaci stinandone l’attività e accertandone i potenti effetti terapeutici innovativi agenti sulle cause – in parte ignote – della malattia, e l’assenza di tossicità in un modello murino di Sla. attraverso la modulazione di bersagli mo«Il nostro studio coniuga importanti lecolari/target ancora sconosciuti. scoperte di base e prodotti “tangibili”, Lo studio p stato pubblicato una piccola molecola efficace, non tossica Secondo l’associazione italiana sclerosi laterale amiotrofica (Aisla), in Italia si stisu Nature Communications e di facile sintesi – spiega Pierfausto Semano più di 6.000 persone affette da Sla e neci, docente di Chimica alla Statale - Le dall’Università Statale si prevede che ogni anno si registreranno risorse biofisiche dell’Ibf-Cnr, le notevoli circa 2.000 nuovi casi. risorse bio-farmacologiche del San Rafdi Milano e dal Cnr La malattia è conosciuta anche come faele sulla Sla e la nostra competenza in Morbo di Lou Gehrig, dal nome del famoso medicinal chemistry hanno reso possibile giocatore americano di baseball che ne fu colpito, o come maquesto risultato». lattia di Charcot dal nome del neurologo francese che per primo Il gruppo di ricerca autore dello studio ha recentemente la descrisse nel 1860. Nella maggior parte dei casi, oltre il 90 ottenuto un finanziamento triennale dalla Fondazione AriSLA, per cento, la malattia è sporadica e sulle sue cause non c’è anattraverso il progetto “Therapeutic effects of retromer stabilicora certezza nonostante negli ultimi anni siano stati compiuti zation in Amyotrophic Lateral Sclerosis” (Trailer). «Il progetto numerosi studi e siano state avanzate molte ipotesi. Il 5–10 per Trailer – conclude il professor Seneci – si pone l’obiettivo di cento dei casi sono invece di Sla familiare, presentano cioè dei chiarire ulteriormente il ruolo del retromero nella Sla, di caratprecedenti in famiglia. La sua incidenza è di circa 1 – 3 casi ogni terizzare il composto 2a in altre patologie influenzate da mal100.000 abitanti all’anno. Attualmente in Italia non si conosce il funzionamento del retromero e di identificare, attraverso rationumero esatto di malati poiché non sono stati ancora completati nal drug design, nuovi e migliori analoghi di 2a, raggiungendo i relativi registri. Tuttavia, si registra una forte concentrazione il la fase di sperimentazione clinica per uno di essi». (E. M.) Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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di Chiara Di Martino

er gli “addetti ai lavori”, il suo nome è da sempre sinonimo di ricerca e lotta al melanoma. Nell’ultimo anno hanno iniziato a conoscerlo un po’ tutti perché a Paolo Antonio Ascierto, 56 anni, oncologo campano in forza all’Istituto Nazionale Tumori Fondazione Pascale, è ascrivibile anche l’intuizione di una possibile cura contro il Covid-19 con il farmaco per l’artrite reumatoide Tocilizumab. Oggi balza in cima alla lista del sito americano Expertscape che lo designa come massimo esperto di melanoma in Italia, secondo in Europa e quarto nel mondo. Come funziona l’attribuzione di questo riconoscimento? Ne è felice? «Si basa sulla valutazione del numero e della qualità delle pubblicazioni fatte in un certo campo. È un riconoscimento importante di cui sono molto orgoglioso, soprattutto perché frutto di ricerche cliniche e traslazionali che possono portare al cambiamento della gestione di alcune neoplasie». A che punto è la ricerca sul melanoma? A cosa sta lavorando? «La ricerca non si ferma, perché purtroppo gli obiettivi da raggiungere sono ancora molti. Sicuramente un grande passo in avanti è stato fatto con la scoperta per cui il sistema immunitario svolge un ruolo chiave nel melanoma, da lì la nascita dell’immunoterapia, che ha completamente stravolto la gestione e la prognosi dei pazienti affetti da melanoma. Altra scoperta fondamentale è stata quella di farmaci a bersaglio (targeted therapy) efficaci contro l’alterazione genetica del gene BRAF presente in circa il 50% dei pazienti con melanoma. Nonostante grazie a queste strategie si sia in grado di guarire il 50% dei pazienti con malattia metastatica, esiste ancora un’altra metà di pazienti che non ne beneficiano; al momento è su di loro che ci stiamo concentrando nel trovare farmaci più efficaci». Se dovesse riassumere i punti di svolta

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dei suoi studi su questa patologia, quali ri«Ritengo di essere stato abbastanza forcorderebbe? tunato sia nel gruppo di lavoro in cui sono «Il grande passo in avanti è iniziato con nato, che mi ha permesso di avere basi sol’immunoterapia e la target therapy. Esiste lide da cui partire per poi evolvermi, sia nel una percentuale di pazienti che possono es- gruppo di lavoro che ora gestisco, che mi sere considerati ormai guariti da un male che ha permesso di crescere e di ampliare l’orizfino al decennio scorzonte della ricerca. Il so non lasciava scamgruppo è fondamenIndicato come massimo po. Il prossimo passo tale per potersi porre è nelle terapie di com- esperto di questa patologia in degli obiettivi sempre binazioni, aggiungere maggiori e la nostra Italia, secondo in Europa un farmaco che agisca è una vera e propria su un determinato resquadra che lavora per e quarto nel mondo cettore per raggiungeraggiungere lo stesso re un effetto sinergico scopo». e permettere una maggiore percentuale di Com’è la sua “giornata tipo”? risposte. Il futuro è invece nelle CAR-T, una Non ne esiste una, ogni giornata è divernuova terapia specifica per quel determinato sa dall’altra tra pazienti, reparto, convegni, tumore che agisce, attraverso l’ingegnerizza- ricerca, web meeting. È un lavoro molto zione delle nostre stesse cellule del sistema movimentato, che obbliga a dedicarcisi toimmunitario, per renderle in grado di rico- talmente. In genere vado a dormire alle 3 di noscere e distruggere le cellule tumorali». mattina». Quanto conta il gruppo di lavoro in una Come ha avuto l’intuizione sul Tocilicarriera di successo? zumab? A che punto è la sperimentazione?

INTERVISTE

MELANOMA PAOLO ASCIERTO TRA I BIG INTERNAZIONALI

Lo scienziato del Pascale di Napoli è tra i massimi esperti mondiali riconosciuti dal sito americano Expertscape

Paolo Ascierto.

Chi è

D © Evgeniy Kalinovskiy/www.shutterstock.com

«Con l’immunoterapia in oncologia ab- se il farmaco inducesse una riduzione della biamo visto effetti collaterali legati ad una mortalità ad un mese di almeno il 10% e il riiper-attivazione del sistema immunitario. sultato è stato una riduzione di mortalità del Sono anni che utilizziamo farmaci inibitori di 12,6%. Tuttavia, sono emersi altri dati dallo citochine (come l’infliximab, il tocilizumab) studio di fase III recentemente ufficializzati, nella gestione delle tossicità di alcuni di essi. il CoVacta: il tocilizumab, confrontato con L’idea è nata quando, il placebo, non ha diin seguito a confronti mostrato un vantaggio “Un punto di svolta? con alcuni collaborastatisticamente signitori e al nostro viroloIl grande passo in avanti è ficativo nel ridurre la go Franco Buonaguro, ad un mese. iniziato con l’immunoterapia mortalità Lo studio però riporabbiamo notato che la e la target therapy” ta anche che il tempo tempesta citochinica di dimissione nei paalla base delle CRS è zienti trattati con tosimile a quella che si sviluppa nell’ARDS da Covid-19. In comune cilizumab risulta essere inferiore, i pazienti tra le due vi è una elevata associazione con recuperano prima. Tuttavia, ritengo che ci l’espressione dell’interleuchina 6. Da qui na- siano ancora buoni presupposti per pensare sce l’idea, confermata anche dai colleghi ci- che esista un sottogruppo di pazienti che ponesi con cui collaboriamo e che già avevano trebbero beneficiare dalla somministrazione sperimentato il farmaco su 21 pazienti, otte- del Tocilizumab e la chiave potrebbe essere nendo un ottimo risultato su 20 di essi. Il no- in alcuni biomarcatori di cui non sono noti stro studio, il Tocivid-19 è stato uno studio i valori nell’ambito degli studi fin qui effetpositivo. Era stato disegnato per verificare tuati».

irettore dell’Unità di Melanoma, Immunoterapia, Oncologia e Terapie Innovative dell’Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori Fondazione “G. Pascale” di Napoli (al primo posto in Italia e al nono in Europa nella classifica del sito Expertscape, ideata dai ricercatori della Università della North Carolina), Paolo Ascierto è un punto di riferimento internazionale per la ricerca sul melanoma. Grazie alla sua esperienza, nelle prime fasi della pandemia da coronavirus ha trovato punti in comune tra i suoi studi e il Covid-19, ipotizzando che un farmaco utilizzato nella cura dell’artrite reumatoide, il tocilizumab, potesse avere benefici anche contro questa nuova malattia. «Il successo del trattamento dipende dallo stato infiammatorio (dovuto alla “tempesta citochinica”) e dal tempo in cui viene somministrato il farmaco – così Ascierto sintetizza lo stato della ricerca -. Lo studio purtroppo queste cose non le ha potute verificare. Ulteriori informazioni potrebbero arrivare dai risultati di altri studi di fase III che stanno valutando l’efficacia di tocilizumab quali l’Empacta e il Remdacta».

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di Carmine Gazzanni

eADI FP. Una sigla che verosimilmente a molti non dirà nulla. Sta per “REducing Arthritis Dependent Inflammation First Phase”. L’esperimento, in altre parole, punta a caratterizzare alcuni elementi funzionali per la prevenzione dell’osteoporosi. Ma la novità assoluta di questo progetto, che vede tra i partner anche il dipartimento di Biologia dell’Università di Napoli Federico II, rappresenta il primo passo di un’attività più ampia di ricerca sulla Terra e nello Spazio, i cui risultati saranno utili non solo per la prevenzione dell’osteoporosi nei voli spaziali, un fenomeno molto sentito dagli astronauti, ma anche per il miglioramento delle terapie osteoporotiche nei pazienti comuni. Non a caso il progetto si svolgerà a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. «È ben noto che la permanenza nello spazio di un essere umano influenza in modo determinante il benessere del corpo. Gli equipaggi di missioni spaziali, infatti sono sottoposti a vari fattori che possono alterare la biologia di cellule ed organi. In particolare, la variazione di forza di gravità (microgravità) può influenzare la funzionalità di muscoli, cuore, cervello ed ossa», spiega il professor Geppino Falco, professore di Biologia applicata alla Federico II e ideatore del progetto. Il rischio di osteoporosi è dunque alto? «Esattamente. L’impatto più evidente si presenta proprio a carico del tessuto osseo. In caso di missioni di lunga durata, è possibile osservare la perdita della densità minerale ossea a livello di colonna vertebrale, ossa pelviche e femore. Studi effettuati su astronauti coinvolti in note missioni come Apollo e Skylab, mostrano chiare alterazioni della massa ossea, in linea con quanto accade al corpo umano sulla Terra in condizioni di immobilità prolungata. La microgravità e la ridotta attività fisica sono responsabili dei processi di decalcificazione ossea. In parti-

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UN PROGETTO “SPAZIALE” CONTRO L’OSTEOPOROSI Parla il professor Falco: «Un esperimento di biologia rigenerativa che potrà avere importanti riflessi anche “a Terra”»

colare, si riduce l’attività degli osteoblasti, di capire come la microgravità agisce sulla le cellule deputate al deposito di matrice genetica molecolare della rigenerazione del ossea. In concomitanza, aumenta l’azione tessuto osseo, e studiare il ruolo dell’infiamdegli osteoclasti, le cellule deputate al rias- mazione nel modulare tale processo biolosorbimento di matrice ossea. Tale squilibrio gico. Per inibire l’infiammazione abbiamo nella fisiologia del tessuto osseo comporta puntato su molecole naturali con forti prol’instaurarsi di un processo di osteoporosi». prietà antiossidanti, quali il resveratrolo, Com’è stato concepito quest’esperi- nell’ottica di potenziare l’economia circolamento? re della filiera vitivini«Il progetto ha cola». preso forma nel corso La permanenza nello spazio Quali saranno di interventi di pro- di un essere umano influenza ora le prossime mozione della ricerca tappe? in modo determinante scientifica nazionale «Innanzitutto, oce regionale in Campacorrerà un periodo di il benessere del corpo nia in seguito a discusottimizzazione dell’esioni, che in primis sperimento “a terra”, sembravano improbabili, ma che man mano molto importante per testare le componenti sono diventate sempre più focalizzate e par- chimico-fisiche. Dopodiché passeremo alla tecipate da esperti di biologia, fisica e di simulazione dell’esperimento in micrograviingegneria spaziale. A valle di tali incontri, tà, per testare le componenti di software ed è nata l’idea che ha messo intorno al tavolo elettrico/meccaniche delle strumentazioni, un team interdisciplinare per affrontare la in collaborazione con ALI e Marscenter. Poi problematica della rigenerazione del tessuto si passerà alla fase di assemblamento della osseo nello spazio». “scatola/incubatrice” in collaborazione con Cosa prevede? Nanoracks Europa. Questa sarà una fase «In linea generale il progetto prevede molto delicata poiché con spazi così con-

INTERVISTE

Osteoporosi.

sima riconducibile all’osteoporosi comune nella terza età e nelle donne in menopausa. Il differenziamento cellulare di cellule mesenchimali deputate a diventare osteoblasti, in condizioni di microgravità può rappresentare un innovativo modello di studio per migliorare la comprensione delle biologia molecolari della fisiopatologia dell’osteogenesi. Noi effettueremo un’analisi molecolare avanzata che si base su metodologie innovative. I risultati del nostro studio potrebbero, dunque, contribuire ad aprire nuovi scenari nella comprensione, nella prevenzione e nel trattamento all’osteoporosi». È la prima volta che si avvicina alla ricerca applicata al mondo aerospaziale? «Si, è la prima volta che me ne occupo © Dima Zel/www.shutterstock.com direttamente. È un mondo molto affasciante tenuti, le accelerazioni e le vibrazioni della che fino ad oggi consideravo distante dagli fase di lancio potrebbero compromettere studi scientifici che conduco». Cosa ha comportato di diverso dal il corretto svolgimento dell’esperimento. Arriveremo dunque alla fase del lancio del solito? Mi occupo principalmente dei procesmissile e la successiva permanenza della “scatola-incubatrice” per circa due setti- si molecolari che regolano la rigenerazione mane. Infine, ci sarà il recupero “a terra” delle cellule staminali. Le differenze sono della “scatola-incubatore” per recuperare tante. In primis, bisogna considerare le variabili che tendenzialle cellule e la succesmente “trascuriamo” siva analisi molecolare tramite metodologie Il progetto prevede di capire nelle attività di laboavanzate per studiare come la microgravità agisce ratorio “a terra”, quali proprietà dei liquidi, l’espressione genica sulla genetica molecolare dei solidi, grandezze globale delle singole fisiche. In questo ha cellule». della rigenerazione ossea giocato un ruolo cruPerché i risultati ciale la competenza in “spaziali” potranno essere utili anche per l’osteoporosi co- campo fisico dei nostri partner. Ne approfitto per ringraziare, tra gli altri, il dott. Fabio mune? «Principalmente lo scopo di tale pro- Peluso, che ha curato il ragionamento mategetto riguarda la possibilità di fornire un matico e la misura delle “grandezze fisiche”. contributo allo studio del problema di de- Un’altra differenza importante è data dagli mineralizzazione ossea associato alla perma- spazi disponibili per condurre l’esperimennenza nello spazio, nell’ottica di agevolare il to: è stato come far costruire un modellino futuro delle missioni spaziali. La situazione di una barca a vela in una bottiglia di veche vivono gli astronauti estremizza e ve- tro da chi è normalmente abituato a farlo a locizza un processo che è in linea di mas- grandezza naturale».

Geppino Falco.

Chi è

rofessore ordinario di Biologia applicata all’Università Federico II di Napoli, Geppino Falco ha condotto diverse ricerche sulle cellule progenitrici (CP), essenziali per il mantenimento e la rigenerazione di organi e tessuti che presentano elevati tassi di turnover cellulare o di riserva rigenerativa. La comprensione dei meccanismi molecolari che regolano l’equilibrio fra l’espansione di cellule progenitrici ed il loro differenziamento è un paradigma per migliorare la conoscenza di processi fisiologici, quali lo sviluppo di organi, ed eventi patologici, come il cancro. È capogruppo anche del Laboratorio di Biologia dello Sviluppo e Cellule Staminali “Biogem S.C.A.R.L”.

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ALZHEIMER E DIFFERENZE DI GENERE

da diverso tempo che la scienza si interroga sulle differenze di genere quando si parla di Alzheimer. Oggi una nuova ricerca della University of California San Francisco aggiunge un ulteriore tassello a quanto già noto finora: in particolare, gli scienziati statunitensi sono riusciti a provare la protezione genetica, rispetto ai danni della malattia, che consente alle donne di vivere più a lungo rispetto agli uomini. In virtù della presenza del secondo cromosoma X che connota il loro patrimonio genetico, le donne possono ricevere infatti due “dosi” (anziché una) di una proteina protettiva da un gene che esiste solo su questo cromosoma femminile. Alcune persone – in questo caso non c’è differenza di genere, perché può valere per entrambi i sessi - hanno una variante particolarmente potente di questo gene, che si chiama KDM6A, che dà loro una protezione ancora maggiore. Ma, a causa del modo in cui funzionano i cromosomi sessuali - le donne hanno due X, gli uomini soltanto una - le donne hanno due copie di questo gene che produce la proteina protettiva. Il nuovo studio offre un primo sguardo su come i cromosomi sessuali influenzano la vulnerabilità all’Alzheimer. E aiuta a spiegare perché le donne sopravvivono più a lungo e con sintomi meno gravi rispetto agli uomini durante le prime fasi della malattia, anche quando hanno livelli comparabili di proteine tossiche nel cervello. «Questa scoperta sfida un dogma di vecchia data secondo cui le donne sono più vulnerabili all’Alzheimer - ha detto Dena Dubal, professore associato di neurologia alla University of California San Francisco e autore senior dello studio, pubblicato su Science Translational Medicine -. Si registra un numero superiore di donne con l’Alzheimer, ma è dovuto al fatto che arrivano ad età più avanzate, quando il rischio è più alto. Ma è anche vero sopravvivono più a lungo anche con la malattia».

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Secondo la University of California di San Francisco grazie al secondo cromosoma X le donne vivono più a lungo

Mentre gran parte del secondo cromo- un 13% di donne e un 7% di uomini in tutto soma X presente nel genere femminile viene il mondo. Poiché le donne hanno due cromo“messo a tacere” da uno strato esterno di somi X, hanno maggiori possibilità di portare RNA non codificante, un piccolo numero almeno una copia di questa variante e alcune di geni sfugge a questo processo fornen- donne ne possiedono addirittura due copie. do alle femmine il doppio della dose delle Nell’esaminare diversi studi a lungo terproteine codificate da mine su persone anziaquei geni. I ricercatone, molte delle quali Una proteina presente in ri si sono concentrati avevano già un lieve su uno di questi geni deterioramento cogniduplice copia nel cervello attivi, KDM6A, che tivo, gli scienziati hanfemminile rallenterebbe è già noto per essere no potuto osservare coinvolto nell’apprenche le donne con una il declino cognitivo dimento e nelle capacopia - o meglio, due cità cognitive: quando copie - della variante questo gene non funziona, provoca la sin- sembravano progredire più lentamente verso drome di Kabuki, caratterizzata da ritardo l’Alzheimer. Non è ancora chiaro se lo stesso dello sviluppo e disabilità intellettiva da lie- valga per gli uomini che portano la variante ve a grave. sul loro cromosoma X, poiché potrebbero esAnalizzando i database pubblici degli sercene ancora troppo pochi nello studio per studi sull’espressione genica, gli scienziati vedere eventuali effetti. hanno scoperto una variante particolarmente «Poco si sa sui modi in cui la genetiattiva di KDM6A che è trasportata da circa ca determina le differenze nel modo in cui

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I fattori di rischio

L’ © Photographee.eu/www.shutterstock.com

le malattie colpiscono uomini e donne - ha lattia. I ricercatori hanno teorizzato che i affermato Jennifer Yokoyama, professore neuroni in queste regioni possono produrre associato di neurologia presso l’UCSF Me- più proteine per proteggersi dalla malattia, mory and Aging Center e membro del Weill sebbene i dati che hanno analizzato potessero Institute, che ha analizzato la variante KD- solo identificare le associazioni e non provare M6A nel nuovo studio -. Poiché i cromosomi le cause. Per aggiungere quest’ultimo tasselX e Y sono difficili da lo, hanno condotto confrontare tra loro, ulteriori esperimenti “Questa scoperta sfida i grandi studi di aslivellando, in maschi sociazione a livello di e femmine, la quantità un dogma di vecchia data genoma sono stati tutti di proteina Kdm6a in condotti su cromoso- secondo cui le donne sono più una regione dell’ippomi non sessuali. Forse campo chiamata giro vulnerabili all’Alzheimer” il nostro studio metdentato, coinvolta terà in evidenza il fatto nell’apprendimento che potrebbe esserci qualcosa di piuttosto spaziale e nella memoria. «Il nostro studio riinteressante sul cromosoma X». vela un nuovo ruolo per i cromosomi sessuali Gli studi sull’espressione genica hanno - ha detto Dubal -. Questo meccanismo promostrato che le donne hanno più proteina tettivo sul cromosoma X apre alla possibilità KDM6A nel cervello rispetto agli uomini. di aumentare la resilienza all’Alzheimer e ad Hanno anche dimostrato che le persone con altri disturbi neurodegenerativi accrescendo Alzheimer hanno più proteine nelle regioni la Kdm6a o altri fattori X sia negli uomini sia del cervello danneggiate all’inizio della ma- nelle donne». (C. D. M.)

Alzheimer, malattia degenerativa profondamente invalidante, colpisce soprattutto dai 65 anni in su. È affetta dalla malattia di Alzheimer circa una persona su venti tra quelle che hanno superato i 65 anni di età, e meno di una persona su mille al di sotto di tale età. L’età è dunque uno dei fattori di rischio individuati dalla ricerca scientifica insieme ad altre variabili che ne possono determinare lo sviluppo: tra queste, il sesso (il numero di donne affette dalla malattia è stato storicamente superiore al numero degli uomini colpiti). Contro la tesi che questa malattia coinvolga più le donne a causa della loro longevità, lo scorso anno sono stati presentati due studi (uno della Vanderbilt University di Nashville e un altro della University of Miami) che hanno individuato una maggiore connettività di alcune aree del cervello femminile, dove si forma la proteina tau responsabile delle placche che si accumulano con la malattia, e in particolare alcuni geni. Questo renderebbe le donne più a rischio di una diffusione rapida della proteina e, quindi, di un maggiore declino cognitivo.

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Esposizione femminile all’Alzheimer Il Cnr indaga sulla predisposizione delle donne alla malattia di Felicia Frisi

struttura del cervello che svolge un ruolo importante nella formazione della memoria a lungo termine e nell’orientamento spaziale, e che costituisce la regione più colpita dalla malattia di Alzheimer. Per il “roue dall’altra parte dell’oceano, come abbiamo visto nelle pagine te-finding” si possono usare invece altre regioni cerebrali, ad esempio precedenti, gli scienziati si interrogano sulle differenze di geil circuito fronto-striatale». nere in relazione all’insorgenza dell’Alzheimer, in Italia il Cnr Ma perché le donne non utilizzano l’ippocampo per compiti lavora per accertare le peculiarità al femminile della patologia. cognitivi che negli uomini sono tipicamente dipendenti proprio da La statistica ci dice che la più diffusa forma di demenza ha più quest’area del cervello? «Dall’analisi della letteratura corrente abprobabilità di colpire le donne che gli uomini. Proprio alla migliore biamo osservato che la presenza di testosterone (ormone maschile), comprensione delle ragioni che determinano la sua maggiore difrispetto agli estrogeni (ormoni femminili), durante lo sviluppo del fusione nel sesso femminile ha lavorato un team formato Giulia cervello, favorisce un maggiore sviluppo e una crescita neuronale dell’ippocampo. Inoltre, le evidenze sperimentali dimostrano che le Torromino dell’Istituto di biochimica e biologia cellulare del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Ibbc) e coordinato da Elvira fluttuazioni cicliche dei livelli di estrogeni nelle femmine adulte conDe Leonibus del Cnr-Ibbc e del Telethon Inferiscono instabilità alla rete ippocampale da stitute of Genetics and Medicine della Fondacui dipendono i meccanismi della memoria, zione Telethon, con il contributo di Adriana È stata elaborata un’ipotesi mentre nei maschi c’è una relativa stabilità dei Maggi dell’Università di Milano, all’interno di che mostra come i maschi livelli di testosterone», prosegue la ricercatrice un progetto di ricerca finanziato dall’Associadel Cnr-Ibbc. e le femmine utilizzino zione Americana per la malattia di Alzheimer Nelle donne, la variazione dei livelli di (SAGA-17-418745) e pubblicato sulla rivista estrogeni agisce quindi sulla memoria. «Queste strategie cognitive diverse Progress in Neurobiology. mutazioni ormonali, indipendenti dal fatto che La ricerca ha portato all’elaborazione di ci sia qualcosa da memorizzare, attiva la risposta una nuova ipotesi che parte dalla raccolta di evidenze scientifiche dei neuroni ippocampali e ne rafforza le connessioni”. Ma dal mopre-cliniche (su modelli animali) e cliniche, che mostrano come i mamento che questo processo non è legato a una memoria da formare, schi e le femmine utilizzino strategie cognitive diverse. abbiamo ipotizzato che possa produrre una sorta di “rumore” nella «Se si chiede a delle persone di imparare a orientarsi in una città rete ippocampale, che disturba la stabilità degli altri ricordi», precisa nuova per spostarsi da casa al lavoro, la maggior parte dei maschi tenDe Leonibus. «Dunque, essendo l’ippocampo più sensibile di altre de a costruire una visione dall’alto della città, organizzata in una mapregioni all’effetto degli estrogeni, viene utilizzato meno dalle donne e pa spaziale, le femmine tendono invece a utilizzare una strategia “rouproprio questo suo scarso utilizzo potrebbe essere ciò che lo rende nel tempo più esposto agli effetti dell’invecchiamento, secondo un mecte-finding” (ovvero, destra-sinistra, dritto, etc.)», spiega De Leonibus. canismo “use or loose it” (se non lo usi lo perdi). Non bisogna infatti «L’utilizzo di queste due diverse strategie (la mappa e il route-finding) si basa sull’attivazione di circuiti cerebrali diversi: la creazione di una credere che a invecchiare per lo scarso utilizzo siano solo i muscoli, lo mappa richiede necessariamente il coinvolgimento dell’ippocampo, stesso accade anche alla funzionalità cerebrale». (F. F.)

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Evitare le fratture? Serve “flessibiltà” La prevenzione secondo una ricerca dell’Imperial College di Londra

possibile evitare di fratturarsi un osso? Sì, secondo uno coloro che, con frattura all’anca, avevano assunto il farmaco per studio dell’Imperial College di Londra. E la ricetta, al un periodo compreso tra 1 e 13 anni mostravano una resistenza contrario di quanto si potrebbe pensare, sta più nella dei tessuti e una flessibilità su scala nanometrica inferiori rispetflessibilità dell’osso, che nella sua densità. Per valutarne to a chi non lo aveva assunto e al gruppo di controllo. È stato la debolezza e prescrivere cure preventive a base di bifosfonato, i clinicamente dimostrato che i bifosfonati riducono il rischio di medici utilizzano le scansioni DEXA, che esaminano quanto sono fratture aumentando la massa ossea e la densità minerale, oltre a porose o dense le ossa. Tuttavia, alcune persone le cui ossa semriempire le fosse create da cellule ossee iperattive. brano sane alle scansioni DEXA possono andare incontro a una I ricercatori affermano che i loro risultati potrebbero essere maggiore probabilità di frattura. Com’è possibile? Nello studio, dovuti al fatto che, in alcuni pazienti, il farmaco potrebbe legarsi pubblicato su Scientific Reports, i ricercatori hanno esaminato gli e indurire i cristalli minerali che circondano le fibre di collageelementi costitutivi delle ossa: minerali rigidi che circondano le ne all’interno dell’osso. L’indurimento renderebbe perciò l’osso fibrille flessibili di collagene. meno flessibile e meno in grado di assorbire l’impatto. Tuttavia, Hanno usato fasci intensi ad alta energia di raggi X generati i risultati potrebbero anche essere il risultato del fatto che le dal Diamond Light Source, il sincrotrone naossa dei pazienti sono più osteoporotiche, e zionale del Regno Unito, per esaminarne la questo potrebbe essere dovuto al fatto che i Nello studio, pubblicato su ricercatori non sono stati in grado di controlflessibilità su scala nanometrica, riuscendo a valutare come il collagene e i minerali all’in- Scientific Reports, i ricercatori lare fattori aggiuntivi come la gravità iniziale terno dell’osso si flettono e poi si rompono della malattia. sotto carico nella nanostruttura dei campio- hanno esaminato gli elementi «Siamo sorpresi: chi ha assunto bifosfoni di osso dell’anca. Hanno confrontato il nati sembra avere nanostrutture ossee meno costitutivi dello scheletro comportamento dei campioni di tessuto osflessibili», ha detto uno degli autori dello seo sotto carico in tre gruppi: chi non aveva studio, Richard Abel, Dipartimento di Chisubito fratture; chi aveva subito una frattura dell’anca ma senza rurgia e Cancro. «È possibile che la quantità di ceppo minerale trattamento con bifosfonati; chi aveva subito una frattura dell’ansia la chiave per innescare la frattura – ha aggiunto Shaocheng ca con una storia di trattamento con bifosfonati. Ebbene, rispetto Ma, Dipartimento di ingegneria meccanica -. Tuttavia, nei paa tutti gli altri, i primi avevano maggiori probabilità di avere una zienti che hanno assunto bifosfonati per lungo tempo il minerale nanostruttura flessibile di collagene e minerali. Negli altri casi, potrebbe diventare troppo rigido, facendolo separare dal colle ossa potrebbero essersi fratturate perché il tessuto era troppo lagene. Questo rilascia il collagene e gli permette di allungarsi rigido e non riusciva a deformarsi per assorbire energia durante in modo incontrollabile, il che si traduce in una frattura». Ecco un urto o una caduta. perché, precisano i ricercatori, chi assume bifosfonati dovrebbe Il bifosfonato, usato di frequente per curare l’osteoporosi - in seguire i consigli del medico e chiedere una revisione del tratcui la densità ossea viene persa - si lega ad alcune cellule dell’osso tamento dopo cinque e dieci anni, come già previsto dalle linee inibendone la capacità di distruggerlo: dallo studio è emerso che guida cliniche. (C. D. M.) Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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entinaia di pionieri e innovatori della ricerca, di 80 aziende provenienti da ogni parte d'Europa, ha sviluppato nuove strategie, relative al trattamento personalizzato di patologie come: Cancro, Malattie neurologiche, Infettive, Infiammatorie croniche e Cardiovascolari. Il monitoraggio del meccanismo cellulare, le diagnosi precoci e le terapie personalizzate, sono tutti aspetti orientati ad un risparmio di miliardi di euro in ambito sanitario. In due pubblicazioni - una su 'Nature' e l’altra sul rapporto LifeTime Strategic Research Agenda - gli esperti hanno presentato le linee guida su come sfruttare al meglio le più recenti scoperte tecnologiche e scientifiche nel corso del prossimo decennio così da studiare, tracciare e trattare le cellule umane lungo tutta la vita di un soggetto. Di LifeTime fanno parte l’Università degli Studi di Milano, Istituto Europeo di Oncologia, l’Ifom (Istituto Firc di Oncologia molecolare e Human Technopole), rappresentati da Giuseppe Testa, ordinario di Biologia Molecolare presso l'Università Statale di Milano, direttore del Centro di Ricerca di Neurogenomica di Human Technopole e direttore del Laboratorio di Modelli di malattia ad alta definizione di Ieo e da Massimiliano Pagani, ordinario di Biologia Molecolare presso l'Università Statale di Milano e direttore del Laboratorio di Oncologia molecolare e Immunologia di Ifom. «LifeTime - commenta Testa - rappresenta il meglio dello spirito europeo, che dalla ricerca di frontiera sulle basi cellulari delle malattie umane ha ora la possibilità di farsi esperienza concreta nella vita dei pazienti e nella sostenibilità dei nostri sistemi sanitari. La pandemia - aggiunge Testa - ci ha ricordato la nostra fragilità. Trasformare la sanità attraverso una comprensione pre-

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DALLO STUDIO DI SINGOLE CELLULE, MEDICINA PERSONALIZZATA CONTRO CANCRO E INFEZIONI

I ricercatori di tutta Europa pubblicano le linee guida per lo studio dei meccanismi cellulari

cisa dei meccanismi con cui, in ciascun pa- anche dell'intelligenza artificiale». Liziente, una malattia comincia e si sviluppa feTime ha sviluppato una strategia per nel tempo resta una sfida enorme. promuovere il trattamento personalizMa oggi intravediamo finalmente la zato delle 5 classi principali di patolofattibilità grazie apgie sopracitate. Lo punto ad un nuovo scopo del progetto modello di ricerca Sono state presentate con due è quello di portache mette la clini- pubblicazioni, una su Nature, re l'Europa in una ca al centro di tre nuova dimensione l'altra su LifeTime Strategic medica personalizfrontiere tecnologiche: gli organoidi, zata basata su celResearch Agenda modelli degli orgalule, che porti a rini malati di ciascun sultati migliori per paziente, associati alla capacità di ana- la salute e a trattamenti più efficaci ed lizzarli nel tempo, cellula per cellula, economici che cambieranno radicalmenin tutte le loro dimensioni, avvalendosi te l'esperienza sanitaria di ogni paziente.

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Con le tecniche attuali siamo in grado anche saper scegliere la terapia più effidi poter esaminare la composizione mo- cace per ogni singolo paziente. LifeTime Strategic Research Agenda, lecolare delle singole cellule e rilevare la comparsa di una patologia o la resisten- illustra come sarà possibile co-sviluppare rapidamente queste za ad una terapia tecnologie, trasfecon ampio anticipo. Di LifeTime fanno parte rite in un contesto Usando invece tecclinico e applicate nologie all'avanguarl’Università degli Studi ai cinque gruppi di dia a singola cellula e di microscopia, in di Milano, l'Istituto Europeo patologie principali. Strette interazioni combinazione con di Oncologia e l’Ifom intelligenza artificiatra infrastrutture le e modelli personaeuropee, istituti di lizzati di patologie, saremo in grado non Ricerca, Ospedali e industria saranno solo di riuscire ad individuare precoce- fondamentali al fine di generare, condimente la comparsa di una malattia, ma videre e analizzare oltre i confini europei

la grande quantità di dati medici prodotti da “LifeTime”. L'iniziativa ha come scopo quello di promuove una Ricerca eticamente responsabile a vantaggio dei cittadini in tutta Europa. Secondo Nikolaus Rajewsky, direttore scientifico del Bimsb (Berlin Institute for Medical System Biology) presso il Max Delbrück Center for Molecular Medicine e coordinatore dell'iniziativa LifeTime, questo tipo di approccio è la via che porterà al futuro: «LifeTime ha riunito scienziati provenienti da diversi campi - biologi, clinici, scienziati dei dati, ingegneri, matematici e fisici - per permettere una miglior comprensione dei meccanismi molecolari che promuovono la salute e di quelli che invece generano malattie. La medicina basata su cellule consentirà ai medici di diagnosticare patologie precocemente e di intercettarne i disturbi prima che si verifichino danni irreparabili». «Implementare la medicina intercettiva basata su cellule - commenta Geneviève Almouzni, direttrice della Ricerca presso il CnrS (Centre national de la recherche scientifique), direttrice onoraria del centro di Ricerca dell'Institut Curie di Parigi e co-coordinatrice dell'iniziativa LifeTime - ci permetterà di migliorare notevolmente il trattamento di numerose patologie. Pazienti in tutto il mondo - aggiunge saranno in grado di condurre una vita più lunga e più sana. L'impatto economico potrebbe essere enorme, con miliardi di euro risparmiati già solamente grazie ai guadagni di produttività per il trattamento dei tumori, e alla forte riduzione delle degenze in terapia intensiva per il Covid-19. Ci auguriamo che i leader dell'Ue si rendano conto della necessità di dover investire nella ricerca adesso». (M. M.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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Uno studio dell'Università Cattolica di Roma testa la procedura su venti pazienti che assumono farmaci

IL TRAPIANTO DI MICROBIOTA CONTRO GLI EFFETTI DEI CHEMIOTERAPICI

di Marco Modugno

rapianto di batteri intestinali per curare la diarrea da farmaci, è ciò che hanno fatto gastroenterologi, microbiologi e oncologi del policlinico Gemelli e dell’Università cattolica di Roma. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, sui primi 20 pazienti ha funzionato. Questo è purtroppo un effetto collaterale delle terapie antitumorali, che può peggiorare la vita del paziente, e alcune volte costringe il medico a sospendere il trattamento o ridurre la dose del farmaco, complicando il percorso di cura. Il microbiota è l’insieme di tutti i microrganismi che abitano l’interno del nostro tubo digerente, che svolgono una serie di funzioni essenziali: di tipo metabolico, di sintesi di

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sostanze utili, di protezione e di stimolo del con una risoluzione completa della diarsistema immunitario e di eliminazione di rea (avvenuta già dopo una settimana dal sostanze tossiche. Gli autori della ricerca, trapianto) un effetto che invece non si è hanno infuso tramite colonscopia, il micro- riscontrato in nessuno del gruppo di conbiota di individui sani, in 20 pazienti, età trollo. Grazie al trapianto, 7 pazienti su media 65 anni, affetti da carcinoma a cel- 10 hanno evitato la riduzione del TKI, che lule renali in fase meinvece è stata necestastatica e in terapia saria in 3 dei pazienti con gli inibitori TKI. Il microbiota è l’insieme del gruppo di conI 20 pazienti, tutti di tutti i microrganismi che trollo. vittime di una diarrea La manipolaziosevera da TKI, sono abitano l’interno del nostro ne e trapianto del microbiota intestinastati divisi casualtubo digerente le, viene già effettuamente in 2 gruppi: il ta nelle coliti ricorgruppo FMT (Fecal renti da Clostridium Microbiota Transplantation) a cui è stato infuso il microbio- difficile. Sono in fase di studio moltissime ta fecale da donatore, e il gruppo di con- altre applicazioni, in ambiti clinici molto diversi. «Il nostro lavoro – dice Giovantrollo, che ha invece ricevuto un placebo. Nel gruppo FMT, 7 su 10 sono guariti: ni Cammarota, professore associato di nell’arco di 4 settimane dal trattamento, Gastroenterologia alla Cattolica di Roma,

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ne della risposta clinica». «Il trattamento con i TKI – commenta Ernesto Rossi, oncologo presso il Comprehensive Cancer Center della Fondazione Gemelli IRCSS e primo autore dello studio con Gianluca Ianiro, gastroenterologo – rappresenta una pietra miliare del trattamento dei tumori renali metastatici. Spesso dà come effetto collaterale la diarrea, che ad oggi non ha un trattamento specifico, al di là della sospensione della terapia anti-neoplastica o della riduzione della posologia del farmaco. Il nostro è il primo studio in assoluto effet© sdecoret/www.shutterstock.com tuato con finalità terapeutiche sull’uomo e ha dimostrato l’efficacia e la sicurezza di responsabile Unità di Gastroenterologia questo approccio. e Trapianto di Microbiota del Policlinico Questa cooperazione tra oncologi, Universitario Gemelli IRCCS e coordina- gastroenterologi e microbiologi, è uno tore dello studio, ha dimostrato che l’uti- studio pilota che apre la strada a una nuolizzo di microbiota intestinale da donatore va via di trattamento della diarrea grave. rappresenta un’opzione terapeutica pro- La tempistica delle infusioni andrà studiamettente anche per la ta, per capire quangestione della diarrea do eventualmente dovuta a TKI. Grazie ripetere il trapianto Gli autori hanno infuso all’analisi approfonfecale e con quali inil microbiota di individui tervalli per avere un dita del microbiota dei pazienti, condotsani, in 20 pazienti affetti effetto prolungato. ta da Nicola Sagata, volta che avreda carcinoma e in terapia Una del dipartimento di mo caratterizzato Biologia cellulare approfonditamente i dell’Università di batteri responsabili Trento – aggiunge Cammarota - si è dimo- della remissione, nulla vieta di mettere a strato che i batteri “buoni” attecchiscono punto preparati batterici da somministrabene nell’intestino di chi riceve il trapian- re per altre vie, evitando così ai pazienti la to, che quindi acquisisce la microbiologia colonscopia, che è comunque una metodidel donatore. E l’attecchimento è la ragio- ca invasiva».

«La preparazione e la gestione del materiale fecale da trapiantare – spiega il Maurizio Sanguinetti, Direttore del Dipartimento Scienze di laboratorio e infettivologiche del Policlinico Gemelli IRCCS - è un’attività non banale che deve essere condotta seguendo precise procedure. Per questo motivo il Laboratorio di Microbiologia, in particolare Luca Masucci e Gianluca Quaranta, ha certificato tali procedure nell’ambito dapprima della Certificazione ISO9001:2015 e poi chiedendo e ottenendo l’accreditamento del laboratorio al Centro Nazionale Trapianti. Il rispetto di queste procedure garantisce una sicura e riproducibile preparazione delle popolazioni batteriche che saranno poi trapiantate nei pazienti, in questo caso oncologici». «Il nostro studio apre per la prima volta un nuovo possibile scenario di trattamento delle diarree indotte dalle terapie oncologiche – prosegue Cammarota - sarà interessante valutare l’efficacia dell’FMT per il trattamento delle diarree indotte da tutti gli agenti terapeutici attualmente in uso in oncologia». Sulla possibilità di utilizzare il trapianto di microbiota non solo per controllare gli effetti tossici delle cure, ma per ottimizzare l’efficacia dei farmaci immunoncologici, Cammarota risponde così: «Il senso è quello di usare infusioni di microbiota per migliorare gli effetti dei farmaci immunoterapici utilizzati nei pazienti con forme metastatiche di melanoma, di tumori del polmone o del rene. Parliamo di un ambito di ricerca interessante e promettente, su cui si sta lavorando molto». Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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Medulloblastoma: arriva il brevetto per le cure Un sistema innovativo per il trattamento di un tumore pediatrico di Pasquale Santilio

radiazioni ionizzanti e si è rivelata efficace anche con dosi ridotte di radiazioni e senza l’utilizzo di farmaci. Mariateresa Mancuso, responsabile del Laboratorio Tecnologie Biomediche dell’Enea ha n medulloblastoma è un tumore del sistema nervoso censpigato:” Questo sistema consente di neutralizzare selettivamente, in trale che appartiene al gruppo dei tumori embrionali. A un modello sperimentale, le cellule staminali del medulloblastoma, causa di alterazioni nel DNA, alcune cellule nervose imnote per essere particolarmente resistenti alle terapie oncologiche mature si trasformano da cellule sane in cellule tumorali convenzionali. Infatti, le cellule staminali tumorali sono considerate ed iniziano a moltiplicarsi in modo incontrollato. Il medulloblastoma tra le principali cause di recidiva e, dunque, i trattamenti mirati al è il tipo più frequente di tumore di origine embrionale e si forma nel loro “differenziamento” e/o morte, sono estremamente interessanti cervelletto, responsabile di molteplici attività, tra le quali si annovera e aprono prospettive di grande rilievo nella ricerca oncologica con la coordinazione dei movimenti. Si tratta di un tumore maligno del potenziali ricadute anche per altre patologie”. Nello specifico, il sistema è composto da un generatore di camcervello più comune in età pediatrica. Sono maggiormente a rischio di sviluppare medulloblastomi i bambini affetti da pi elettrici pulsati ultra brevi, da un generatoalcune malattie genetiche, come la sindrome di re di radiazioni ionizzanti, un timer e un’unità Turcot, la sindrome di Gorlin, la sindrome di Lidi controllo; oltre che per la cura di patologie Si tratta di una neoplasia Fraumeni ed altre più rare. Ecco i sintomi di un oncologiche, il sistema può essere utilizzato antumore che cresce nel cervelletto: mal di testa, del sistema nervoso centrale che per applicazioni nell’industria biomedica, nausea, vomito, difficoltà della deambulazione, della strumentazione avanzata, di software e che appartiene al gruppo problemi nella coordinazione di mani, braccia, dispositivi per la gestione integrata del trattadei carcinomi embrionali gambe o piedi, difficoltà a deglutire, a sincronizmento. “Con queste caratteristiche di rapidità zare i movimenti degli occhi e variazioni nella ed economicità il brevetto può avere importanti modulazione della voce. I medulloblastomi tenpotenzialità di utilizzo nei Paesi industrializzati dono a svilupparsi velocemente e a diffondersi nel sistema nervoso dove la radioterapia è applicata con protocolli innovativi in particocentrale formando metastasi a livello del liquor e dei noduli solidi nel lare per la terapia dei tumori cerebrali, per cui è urgente lo sviluppo cervello e nel midollo spinale. La probabile evoluzione della malatdi nuove strategie terapeutiche e la riduzione dei gravi deficit cognitia e la risposta alle terapie sono legate soprattutto alle caratteristiche tivi conseguenti alle terapie convenzionali” ha evidenziato Caterina istologiche e genetiche del medulloblastoma e alla disseminazione di Merla del Laboratorio Tecnologie Biomediche dell’Enea. Il brevetto malattia alla diagnosi, anche se in genere questi tumori rispondono è stato realizzato nell’ambito del progetto SUMCASTEC (Semiconalle terapie molto meglio di altre neoplasie di origine embrionale. ductor- based Ultrawideband Micromanipulation of CAncer STEm Cells) finanziato con 4 milioni di euro da Horizon 2020, nel quadro Un team di ricercatori del Laboratorio Tecnologie Biomediche delle azioni “Future and Emerging Technologies”, per promuovere dell’Enea ha brevettato un sistema innovativo con ricadute importanti per la cura del medulloblastoma. L’innovazione consiste in un la ricerca pioneristica, collaborativa e interdisciplinare nei settori Ict, pretrattamento con impulsi elettrici abbinato all’applicazione di biologia, neuroscienze e nanotecnologie.

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La spermidina corregge i difetti di memoria La molecola riattiva i neuroni in soggetti predisposti al declino cognitivo

a spermidina è una sostanza che appartiene alla classe delche precedono lo sviluppo della demenza nei modelli animali. Per le poliammine. Il suo nome deriva dal fatto che, inizialidentificare i soggetti di mezza età con una memoria vulnerabile, mente, è stata isolata proprio nello sperma, ma di fatto è abbiamo utilizzato un test di memoria in cui si potesse manipolare presente in moltissimi alimenti come formaggi e cereali. la quantità di informazioni da ricordare (il numero di oggetti), in Un team di ricerca dell’Istituto di biochimica e biologia cellulare modo da rendere il compito più difficile e sfidante. del Cnr e del Telethon institute of genetics and medicine coordiQuesto ha permesso di separare soggetti della stessa età in nato da Elvira De Leonibus, in uno studio pubblicato sulla rivista grado di ricordare fino a 6 oggetti diversi da quelli in grado di Aging Cell, descrive uno dei possibili meccanismi attraverso cui la ricordarne al massimo 2. Nei soggetti di mezza età che falliscono il spermidina, in soggetti di mezza età predisposti al declino cogniticompito di ricordare 6 oggetti diversi, i lisosomi dei neuroni sono vo, ripristina la memoria nell’invecchiamento grazie alla sua azione ingrossati e “ingolfati” di aggregati di alfa- sinucleina nell’ippodi “pulizia” degli aggregati proteici tossiciaccumulati nel cervello. campo, una particolare regione del cervello che è cruciale per la La spermidina è in grado di favorire la longevità attraverso un’amemoria” ha specificato la De Leonibus che ha condotto la ricerca zione protettiva sul sistema cardiaco ed è stata con Giulia Torromino (postdoc Cnr- Ibbc) e anche testata sulla neurodegenerazione nella Maria De Risi (postdoc Cnr- Ibbc e Tigem). drosofila, il moscerino della frutta. Spiega De “Questo ingolfamento dei lisosomi è acPuò favorire la longevità Leonibus:” Non tutti gli individui mostrano compagnato da un difetto nell’attivare quei del cervello attraverso una riduzione delle capacità mnemoniche con processi di comunicazione tra neuroni che l’avanzare dell’età, ma quelli che la mostrano sono necessari nei giovani per formare nuove un'azione protettiva lo fanno molto precocemente e, in genere, i memorie e che sono mediati dalle sinapsi atsul sistema cardiaco sintomi di declino mentale si associano all’actraverso il recettore del glutammato, AMPA. cumulo, nei neuroni, di aggregati proteici di Questi processi risultano invece inalterati nei alfa-sinucleina e di beta amiloide che possosoggetti giovani, o in quelli invecchiati ma con no arrivare a formare delle fibrille, o dei filamenti, potenzialmente memoria intatta. Lo studio ha dimostrato che un trattamento di un tossici per le cellule. mese con la spermidina stimola l’espressione del fattore di trascriIn una cellula giovane questi aggregati, considerati scarti celzione TFEB che controlla i geni responsabili della degradazione lulari, sono racchiusi all’interno di una vescicola che si occupa di per autofagia e favorisce in tal modo la pulizia della cellula dagli traghettarli nel lisosoma, un organello che li scompone e ne ricicla aggregati di alfa- sinucleina e di beta amiloide. i costituenti li dove è possibile. Con l’invecchiamento gli aggreUna volta liberata la cellula da questi aggregati, si osserva che gati aumentano e la capacità degradativa dei lisosomi si riduce”. la comunicazione sinaptica, attraverso il recettore AMPA, viene Studi recenti hanno evidenziato che la spermidina, naturalmente ripristinata in modo che la memoria possa funzionare anche in presente in molti cibi, stimola l’autofagia, il processo di pulizia incondizioni di elevato carico di informazioni nei soggetti che preterna delle cellule e, quindi, ne migliora le capacità degradative. “Il sentavano il difetto” ha così concluso la ricercatrice del Cnr Elvira nostro laboratorio si occupa di identificare i meccanismi precoci De Leonibus. (P. S.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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Le bugie? Le “dice” il glucosio Come il metabolismo influenza la propensione a mentire

no studio, a cui ha partecipato l’Istituto di scienze e tecrisultato del dado era visibile solamente al partecipante, che poteva nologie della cognizione del Consiglio Nazionale delle quindi barare, riportando ad esempio un colore diverso da quello Ricerche (Cnr- Istc), condotto dal Joint Research Center effettivamente osservato. Ma siccome ogni colore ha 1/3 di prodella Commissione Europea e il Gate- Lab del Cnr franbabilità di uscire, scostamenti da questa percentuale suggeriscono cese, attraverso una particolare sperimentazione ha evidenziato disonestà a livello di gruppo. che mentire dipende in parte dai livelli di glucosio nel sangue e che “Se brevi cambiamenti nello status energetico incidessero sulla potrebbe essere associato all’obesità. I risultati sono stati pubblicapropensione a mentire, ci aspetteremmo che i soggetti a digiuno ti dalla rivista Scientific Reports del gruppo Nature. Il glucosio è lo mentano più di quelli sazi, indipendentemente dalla situazione zucchero principale contenuto nel sangue ed è la principale fonte energetica globale. Tuttavia, i risultati forniscono solo un supporto di energia dell’organismo. Il sangue trasporta il glucosio a tutte parziale a questa previsione. Infatti, solamente i soggetti con indice le cellule del corpo per il loro fabbisogno energetico. I livelli di di massa corporea sotto ai 25 e, in particolare donne, hanno dimoglucosio nel sangue (glicemia) a digiuno sono di norma al minimo strato di essere più onesti dopo aver fatto colazione. Al contrario, la mattina, prima della colazione, ed aumensi stima che quando la bugia serviva ad evitatano dopo i pasti per un paio di ore circa. I re di riportare il colore blu associato a zero ricercatori hanno lavorato con 150 soggetti più dell’80% dei soggetti obesi I cambiamenti dello status ricompense, sperimentali e hanno dimostrato la correlaabbia mentito, indipendentemente dalla colaenergetico a breve elungo zione. Questo dato ci dice che la condizione zione, funzionale a dire il falso, tra i livelli di glucosio e il sovrappeso. Eugenia Polizzi, ri- termine possono influenzare di obesità potrebbe essere associata ad una cercatrice del Cnr- Istc e prima autrice dello difficoltà a gestire potenziali perdite”, ha proi processi cognitivi studio, ha spiegato:” Ad oggi, sappiamo che i seguito la studiosa. Evidenze crescenti suggecambiamenti dello status energetico a breve riscono come l’obesità derivi da una complestermine, come quelli indotti dal digiuno o dalsa interazione tra aspetti comportamentali, la sazietà, e quelli a lungo termine, come quelli associati all’obesità, neuronali e metabolici associati, ma non necessariamente in mapossono influenzare una vasta gamma di processi cognitivi, quali niera casuale a uno sbilanciamento dei meccanismi che regolano la memoria, l’attenzione, la propensione al rischio e autocontrollo. l’omeostasi energetica, ovvero, l’equilibrio tra l’energia introdotta Quest’ultimo è un elemento centrale per la capacità di compiere e quella effettivamente utilizzata dall’individuo. “E’ dunque diffiscelte etiche e morali”. cile spiegare l’influenza del metabolismo sul rispetto delle norme I partecipanti all’esperimento hanno ricevuto un bicchiere comorali soltanto attraverso una prospettiva energetica. La speranza perto con dentro un dado a 3 facce colorate. A seconda del colore è che studi come questo possano però contribuire ad accrescere riportato, i soggetti avrebbero ricevuto una ricompensa differente: l’interesse verso questa tematica interdisciplinare, migliorando la 3 euro se fosse uscito rosso, 1 euro se giallo, nulla se blu. Metà dei nostra comprensione dei meccanismi psicologici, economici e biosoggetti ha lanciato il dado prima di ricevere una colorazione stanlogici che governano le scelte morali”, ha concluso la ricercatrice dard in laboratorio, mentre l’altra metà subito dopo averla fatta. Il Eugenia Polizzi. (P. S.).

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Proteina Pcsk9. © StudioMolekuul/www.shutterstock.com

L'inibitore che riduce il colesterolo cattivo Si tratta dell'Evolocumab, che agisce sulla proteina Pcsk9

a lotta al colesterolo cattivo (Ldl), spauracchio per milioni inferiore ai 55 mg/dl, viene fuori che addirittura solamente il 18% di persone che non riescono ad abbassarlo nonostante i ha raggiunto il target sperato. Tutt'altra musica per i pazienti in loro sforzi - a maggior ragione dopo un infarto o un ictus terapia con Pcsk9: questi hanno infatti raggiunto l’obiettivo prefis- può avvalersi di un importante ausilio. Anzi, di un vero e sato con maggior frequenza. Il target delle Linee Guida del 2016 è proprio acceleratore. A mettere il turbo nel tentativo di diminuire stato conseguito nel 67% dei casi, mentre quello delle Linee Guida questo valore, obiettivo raccomandato dalle linee guida internazio2019 nel 58%. Si tratta di dati anche migliori di quelli fatti reginali, è un inibitore della proteina Pcsk9. strare dai pazienti in terapia con statine associate ad ezetimibe: la Lo ha evidenziato uno studio internazionale presentato al percentuale di successo rispetto al target di 70 mg/dl si è fermata Congresso della Società europea di Cardiologia e in attesa di pubper questo gruppo al 54%, mentre è crollata al 20% per quanto blicazione sul Journal of Preventive Cardiology. Stefano De Servi, concerne il target dei 55 mg/dl. dell'Irccs Multimedica di Sesto San Giovanni, capofila dei ricerA evidenziare le potenzialità dell'inibitore del Pcsk9, l'evocatori italiani che hanno preso parte alla ricerca, ha spiegato: «Si locumab, è stato anche un secondo studio, presentato sempre al tratta dello studio Da Vinci, un trial multicenCongresso della Società europea di Cardiolotrico europeo che ha coinvolto ospedali di 18 gia. La ricerca in questione ha evidenziato la nazioni inclusa l'Italia e che ha arruolato circa Lo ha evidenziato uno studio possibilità di questo acceleratore di facilitare 6.000 pazienti, 300 dei quali italiani». Circa la il raggiungimento dei corretti livelli di coleinternazionale presentato metà dei pazienti coinvolti nello studio - ha sterolo, riducendo di conseguenza il rischio chiarito De Servi - erano in prevenzione prial Congresso della Società di sviluppare nuovi episodi cardiovascolari maria, gli altri in prevenzione secondaria, ma acuti come infarto e ictus. Pasquale Perrone europea di Cardiologia tutti stavano seguendo una terapia ipolipeFilardi, ordinario di Cardiologia dell'Univermizzante. Il trattamento per la gran parte dei sità Federico II di Napoli e presidente eletto pazienti prevedeva l'impiego di statine, ma della Società italiana di cardiologia, in qualità soltanto il 37% veniva curato con statine ad alta intensità. Il 9% di componente il comitato dello studio, ha spiegato come la teradei pazienti associava alle statine l'ezetimibe, molecola che ha il pia con evolocumab abbia consentito di ridurre il colesterolo Ldl compito di inibire l'assorbimento del colesterolo, mentre soltanto di circa il 60%. Il professore ha aggiunto come si possa addirituna percentuale residua dei partecipanti allo studio, corrispondentura stimare «una riduzione a dieci anni del rischio assoluto» di te all'1%, assumeva un inibitore del Pcsk9. eventi cardiovascolari «fra il 12 e il 14%». Evidenze scientifiche Dallo studio è emerso che proprio quest'ultima minoranza di importanti quelle presentate al Congresso della Società europea pazienti ha ottenuto i risultati più incoraggianti. De Servi ha spiedi Cardiologia e in attesa di pubblicazione sulla prestigiosa rivista gato che dei pazienti in prevenzione secondaria soltanto il 39% ha Journal of preventive Cardiology che, si spera, vengano presto reraggiunto l'obiettivo fissato dalle Linee Guida del 2016, ovvero un cepite dalla comunità medica per essere tradotte in terapie capaci valore di Ldl pari a 70 mg/dl. Se invece si prendono in consideradi migliorare la qualità della vita di tanti pazienti alle prese con il zione le nuove Linee Guida del 2019, che raccomandano un valore colesterolo cattivo. (D. E.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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na cura efficace delle ferite richiede il mantenimento di condizioni ottimali per la rigenerazione della pelle e dei tessuti: gli idrogel finora progettati ne garantiscono molte, ma non tutte. Un recente studio in arrivo dal Giappone, però, fa ben sperare sul recupero di questo “gap”: gli scienziati della Tokyo University of Science hanno infatti sviluppato un nuovo metodo che non richiede attrezzature specializzate e può essere eseguito a temperatura ambiente per produrre un idrogel alcalino in cinque minuti, consentendo la sua facile implementazione in qualsiasi pratica medica per la guarigione delle ferite. La popolazione mondiale invecchia e, a fronte di questa evidenza, unita al crescente numero di interventi chirurgici, il risanamento delle ferite è un tema di interesse cruciale per la medicina contemporanea. I complessi processi corporei coinvolti rendono difficile l’identificazione di metodi e materiali per una guarigione efficace. Nel nuovo studio nipponico, pubblicato sulla rivista Polymers for Advanced Technologies, guidato dallo studente universitario Ryota Teshima, i ricercatori della Tokyo University of Science hanno sviluppato un nuovo materiale rivoluzionario. Cosa rende questo nuovo materiale così promettente? Per promuovere la crescita di nuove cellule intorno a una ferita, è importante creare un ambiente fisiologico ottimale. Negli ultimi anni si è fatto strada un nuovo materiale, chiamato “idrogel”, eccezionalmente utile per il raggiungimento di quelle condizioni grazie alla sua struttura molecolare. Gli idrogel sono reti polimeriche reticolate tridimensionalmente che possono assorbire più del 95% del loro volume in acqua. Gli idrogel con polimeri naturali hanno un’eccellente compatibilità con le condizioni biologiche della pelle e dei tessuti (nota come “biocompatibilità”), possono assorbire i liquidi dalla ferita e fornirle costantemente umidità, creando un

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DAL GIAPPONE UN IDROGEL ALCALINO PER GUARIRE LE FERITE È un nuovo materiale biocompatibile per la rigenerazione dei tessuti

ambiente altamente adatto per la guarigione to che un pH leggermente alcalino (8-8,5) è della ferita stessa. ancora più efficace per promuovere la cresciUno di questi polimeri naturali, di fre- ta di cellule “guaritrici” come fibroblasti e quente utilizzato negli idrogel per la medica- cheratinociti. zione delle ferite, è l’alginato, un carboidrato È esattamente da qui che sono partiti gli derivato dalle alghe e quindi disponibile in scienziati giapponesi per la creazione di un abbondanti quantità. nuovo idrogel a base I gel di alginato sono di alginato: «Siamo Lo studio, pubblicatosulla riusciti a preparare un molto facili da preparare, ma la gelificazio- rivista Polymers for Advanced nuovo idrogel alginane avviene rapidamento alcalino (pH 8,38Technologies, guidato dallo 8,57) tramite un mete, rendendo difficile il controllo del tempo di todo che non richiede studente Ryota Teshima gelificazione. Sebbene attrezzature speciali metodi per ottenere e può essere effettuaquesto controllo siano stati già individuati in to a temperatura ambiente – riassumono gli precedenza, un breve tempo di gelificazione scienziati -: questo, oltre al fatto che l’idrogel che mantenga al contempo la trasparenza si forma in 5 minuti, lo rende ideale per un permette di ottenere idrogel con un pH leg- potenziale utilizzo in qualsiasi studio medigermente acido (4-6) o neutro. Le condizioni co». leggermente acide, fino a poco tempo fa, eraIl loro metodo prevede la miscelazione no ritenute benefiche per la guarigione delle di carbonato di calcio e alginato di potassio, ferite, ma ricerche più recenti hanno scoper- seguita dall’aggiunta, a questa miscela, di

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Tokyo University of Science.

La ricerca “giovane”

È © DimaBerlin/www.shutterstock.com

acqua gassata per lasciare che il processo di na di immersione, manteneva comunque la “gelificazione” abbia luogo. Così, il pH del sua forma. gel passa ad alcalino perché l’anidride carbo«Ho condotto esperimenti con il gel di nica si volatilizza dopo la gelificazione. Que- alginato sin dalla scuola media – ha detto Testo garantisce anche la trasparenza del gel, shima -. Al contempo, ho sviluppato anche che a sua volta permette la valutazione visiva un crescente interesse per la medicina rigedelle ferite e aiuta ad nerativa, il che mi ha accertare facilmente spinto a concentrarmi La sostanza messa a punto sulla creazione di mal’andamento della guarigione. Inoltre, indi- è comptibile con le condizioni teriali biocompatibili pendentemente dalla utili che possano essequantità di ingredienti biologiche e fornisce alla ferita re utilizzati nella terautilizzati, gli idrogel pia medica». Tante le costante umidità risultanti hanno un potenzialità di questo contenuto di acqua studio, come ha spieestremamente elevato, fino al 99%. gato lui stesso: «In futuro, se sarà possibile Quando il team ha posto il proprio idro- controllare il rilascio prolungato di un farmagel in una soluzione salina fisiologica, ha visto co efficace contenuto al suo interno, questo superare il test per un altro requisito fonda- nuovo idrogel potrà essere usato come anche mentale: la capacità di assorbire gli essuda- come vettore di medicinali». In fururo il team di ricerca sarà impegnati dalla ferita. E mentre l’idrogel diventava strutturalmente debole e non poteva essere to nel valutarne la fattibilità e l’efficacia nelle sollevato con una pinzetta dopo una settima- cellule viventi. (C. D. M.)

“solo” uno studente universitario del terzo anno al Dipartimento di Chimica Applicata della Tokyo University of Science, eppure Ryota Teshima è già avviato verso una promettente carriera da ricercatore. È lui infatti l’anima principale del recente lavoro sullo sviluppo di idrogel in grado di curare le ferite. Oltre a poter annoverare la pubblicazione di due articoli scientifici, il percorso accademico di Teshima è già costellato da numerosi premi: il giovane studioso è stato anche selezionato come membro di quarta generazione della prestigiosa Masason Foundation in Giappone. L’istituzione cui fa capo, la Tokyo University of Science, è la più grande università di ricerca privata specializzata in scienze in Giappone, con quattro campus tra il centro della capitale e i suoi sobborghi e in Hokkaido. Fondata nel 1881, l’università ha adottato un approccio multidisciplinare alla ricerca. È l’unica università privata in Giappone ad aver prodotto un premio Nobel: si tratta di Satoshi Ōmura, insignito del prestiogioso riconoscimento nel 2015.

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Tumori al seno: scoperto il “tallone d’Achille” Una ricerca ha individuato il punto debole di recidive e metastasi more al seno mediante un approccio di riposizionamento di farmaci». La strategia si traduce nel trovare «un farmaco già in uso clinico per altre indicazioni terapeutiche, e quindi utilizzabile in tempi brevi, per no studio internazionale - che parla molto italiano - ha riveridurre la capacità di generare metastasi e recidive, uccidendo seletlato il tallone d’Achille delle cellule staminali del tumore al tivamente le cellule staminali responsabili». La buona notizia è che i seno triplo negativo, che rappresenta il 10-15% del totale ricercatori un farmaco con queste caratteristiche lo hanno trovato: si ed è considerato tra i più aggressivi in assoluto per la velochiama pyrvinium. cità con cui cresce e la scarsità di opzioni di trattamento. Oggetto della Per individuarlo è stato necessario comprendere quali fossero, tra scoperta sono appunto le cellule staminali che si rendono responsabili le migliaia di reazioni che si verificano all’interno di una cellula, queldelle recidive e delle metastasi nel carcinoma mammario. Ucciderle le controllate dal farmaco, nonché identificare le tracce del meccanivuol dire migliorare la prognosi: oggi i tassi di sopravvivenza per i tusmo di azione delle molecole contro le cellule staminali. In altri tempi trovare una soluzione a un enigma così complesso avrebbe richiesto mori di questo tipo localizzati, a cinque anni dalla diagnosi, sono del 90%; la percentuale crolla drammaticamente anni di tempo ed un enorme dispendio di enerall’11% in presenza di metastasi al polmone, al gie. I ricercatori, invece, sfruttando la biologia fegato o alle ossa. e l’intelligenza artificiale hanno È stato individuato un farmaco computazionale «Lo studio ha dimostrato che acidi grassi generato in tempi brevi modelli matematici del che uccide selettivamente e colesterolo e la loro biosintesi sono essenziali metabolismo di una cellula staminale tumorale per la sopravvivenza delle cellule staminali tuTNBC. Lo studio ha mostrato che queste cellule le cellule staminali morali del tumore triplo negativo» ha spiegato aggressive si nutrono di glucosio per poi condel cancro mammario Luca Cardone, ricercatore dell’Istituto Naziovertirlo in acidi grassi e colesterolo al fine di ganale Tumori Regina Elena e ora dell’Istituto di rantire le loro efficienti funzioni vitali. Qui entra biochimica e biologia cellulare del Consiglio in gioco il pyrvinium: il farmaco, mediante un nazionale delle ricerche (Cnr-Ibbc), coordinatore del gruppo di scienmeccanismo di azione multifattoriale, è in grado di azzerare allo stesso ziati che hanno condotto la ricerca, le cui evidenze sono state pubblitempo più vie di sintesi dei lipidi, a partire dal glucosio. cate sulla prestigiosa rivista americana Cancer Research. Già da alcuni In modelli preclinici, il pyrvinium ha dimostrato la sua efficacia: è anni la ricerca ha chiarito che l’ipercolesterolemia o una dieta ricca di emerso che uccide le cellule staminali e riduce il numero di metastasi grassi e colesterolo costituiscono un fattore di rischio importante per sia in trattamento neo-adiuvante sia adiuvante. Come sottolineato da lo sviluppo di forme aggressive di cancro al seno, al netto dei dubbi Cardone, i prossimi step dovranno migliorare la biodisponibilità del che ancora interessano i meccanismi biologici alla base di questa osfarmaco e valutare la sua efficacia nei malati oncologici, in combinazione con le chemioterapie. Gennaro Ciliberto, direttore scientifico servazione. I risultati dello studio sono in grado però di fornire una dell’Istituto Regina Elena, ha sottolineato l’importanza della combichiave di lettura decisiva per la comprensione dei dati epidemiologici a disposizione. Come dichiarato da Cardone, l’obiettivo dello studio nazione di approcci sperimentali basati sull’uso dei big-data e modelli è «migliorare la terapia di pazienti affetti da forme aggressive di tubio-computazionali nella ricerca oncologica.

di Domenico Esposito

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Frutta, verdura e cereali integrali: cibi anti-diabete Gli alimenti che riducono il rischio di sviluppare la patologia

edici e scienziati sostengono ormai da tempo che manogni 66 grammi di frutta e verdura consumati in più al giorno giare frutta e verdura faccia bene alla salute generale (una quantità corrispondente a mezza mela) vi è un calo del ridel nostro organismo. Ora però la ricerca ha chiarito schio di sviluppare il diabete pari al 25%. Un compromesso che il ruolo che un’alimentazione comprensiva di frutta, appare molto vantaggioso anche per coloro che a frutta e verdura verdure, e anche cereali integrali, svolge nella prevenzione di un nepreferiscono altri alimenti. mico insidioso per milioni di persone in tutto il mondo: il diabete. Nel secondo studio, condotto da Yang Hu e Qi Sun della Il merito della scoperta va attribuito a due recenti studi, pubblicati Harvard T.H. Chan School of Public Health di Boston, è stata entrambi sul British Medical Journal. coinvolta invece una popolazione di 158.259 donne e 36.525 uoIl primo, che ha preso in esame i consumi di frutta e verdura, mini sani il cui stato di salute è stato monitorato nell’arco di 24 è stato realizzato nell’ambito del progetto europeo di ricerca Euroanni. Dalla ricerca è emerso che nei partecipanti che presentavapean Prospective Investigation in Cancer and Nutrition (EPIC)-Inno il più alto consumo di cereali integrali il rischio di sviluppare terAct. Lo studio ha mostrato che su un campione di 22.833 paril diabete si è ridotto del 29%. L’effetto protettivo è stato osservatecipanti adulti, durante un periodo di osservazione di dieci anni, to anche in seguito al consumo di un singolo alimento integrale, 9.754 soggetti hanno sviluppato diabete di tipo come possono essere i cereali mangiati nella 2 mentre 13.662 non hanno sviluppato la maprima colazione, quelli del pane integrale o Il merito della scoperta va quelli contenuti in altri prodotti. Tanto il prilattia. A fare la differenza, secondo la ricerca condotta da Ju-Sheng Zheng e Nita Forouhi, attribuito a due recenti studi mo, quanto il secondo studio, evidenziano della University of Cambridge School of Cliperò un fattore protettivo dose-dipendente: pubblicati entrambi sul nical Medicine, sarebbero i diversi consumi di ciò significa che più frutta e verdura o cereali frutta e verdura: è infatti emerso che il diabete integrali si mangiano e minore è il rischio di British Medical Journal è meno frequente tra quanti presentano livelli sviluppare il diabete tipo 2. maggiori di vitamina C e carotenoidi nel sanLa buona notizia per coloro che non sono gue, indicatori che segnalano l’assunzione degli alimenti di cui sopra. abituati a consumare questi alimenti è che basta aumentare anche di La novità rappresentata da questo studio è che i ricercatori poco la loro assunzione per ridurre il rischio di malattia in maniera hanno utilizzato una misura oggettiva dei consumi di frutta e verdusignificativa. Dalla ricerca, come ha chiarito in un commento all’Anra: anziché prendere per buoni i consueti questionari compilati dai sa Rosalba Giacco della Società Italiana di Diabetologia - ricercatrice partecipanti sulle loro abitudini alimentari, portatori di dati meno dell’Istituto di Scienza dell’Alimentazione del CNR di Avellino e coorattendibili e precisi che avrebbero rischiato di falsare i risultati del dinatrice del Gruppo di Studio intersocietario Sid-Adi-Amd ‘Diabete monitoraggio, gli scienziati hanno infatti misurato la concentrazioe Nutrizione’ - è emerso anche che i maggiori vantaggi per la salute si ne ematica di vitamine. ottengono consumando frutta, verdura e cereali integrale sotto forma Alla fine dello studio è emerso che un consumo elevato di di alimenti naturali, piuttosto che tramite l’assunzione di integratori a questi alimenti riduce la possibilità di ammalarsi di diabete di mo’ di supplementi. Mai come in questo caso si conferma il detto per tipo 2 del 50% (rischio dimezzato). Ma c’è dell’altro: per appena cui una (mezza) mela al giorno leva il medico di torno. (D. E.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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L’ALIMENTAZIONE DURANTE E DOPO IL COVID-19 Piccole e pratiche regole quotidiane per tornare in forma di Nicola Giordano

l 2020 verrà ricordato senza dubbio per cezione per le patologie a cui occorre risponla pandemia da COVID-19 e per le enor- dere con opportune misure mediche, ciascuno mi e drastiche conseguenze che essa ha di noi può osservare piccole e costanti regole provocato tanto nelle economie e nei quotidiane. Adottare un regime alimentare sistemi sanitari di ogni singolo paese quanto corretto e bilanciato, apportando tutte le sonello stile di vita di ciascuno di noi. La si- stanze necessarie per il buon funzionamento tuazione di emergenza pregressa e attuale ha dell’organismo e intraprendere un’attività fisiinevitabilmente costretto i governi, ivi com- ca (anche una semplice passeggiata quotidiapreso quello italiano, na) sono senza dubbio ad adottare misure fra i capisaldi di un correstrittive in ambito Le limitazioni agli sposamenti retto stile di vita. Ma, sociale, professionale e, imposte durante il lockdown concretamente, cosa per un sostanziale pesignifica “adottare un hanno dato grande enfasi riodo, persino familiaregime alimentare corre. La limitazione degli retto e bilanciato”? Di alla sfera domestica spostamenti, delle ocseguito riportiamo per casioni di incontro ha punti alcune risposte posto grande enfasi sulla sfera domestica, ha a un quesito ormai secolare su cui la scienza incentivato (in alcuni casi potenziato) nuove alimentare umana italiana e internazionale ha forme di lavoro, il cosiddetto smart working, prodotto importanti studi e ricerche: ma ha anche rivoluzionato stili e consuetudini, riducendo l’attività fisica e modificando le abi- 1) aumentare la quota degli alimenti vegetudini alimentari. tali nella nostra dieta L’isolamento forper garantire il giusto Lo smart working ha zato tra le mura doapporto di fibra che mestiche ha, infatti, i LARN (Livelli di rivoluzionato le abitudini prodotto nella popolaAssunzione di Riferialimentari e lo stile di vita, zione italiana un incremento di Nutrienti ed mento di peso medio energia) hanno stabiriducendo l'attività fisica pari a circa il 4-5%, inlito in una misura pari cremento che, nel lunad almeno 25 g/die go periodo, potrebbe portare ad alterazioni negli adulti. Gli alimenti vegetali possono esmetaboliche indebolendo le resistenze ai virus. sere utilizzati come condimento (ad esempio Com’è possibile intervenire in siffatta situazio- nei primi piatti), come spuntino di metà matne? Innanzitutto occorre pensare che, fatta ec- tina e merenda pomeridiana (attraverso, per

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esempio, l’assunzione di finocchi, carote, pomodori o sedano). Gli alimenti vegetali hanno la capacità di apportare poche calorie rispetto al loro volume e garantiscono un buon senso di sazietà. Al giorno se ne consiglia un consumo pari ad almeno 5 porzioni (tra frutta e verdura) da variare il più possibile nella gamma dei colori; ogni colore, infatti, conferisce al prodotto sostanze bioattive e la maggioranza di esse ha funzione pigmentante. Il colore dipende dal tipo di fitochimici preponderante ovvero da molecole con proprietà benefiche per l’individuo, come i polifenoli composti da sottogruppi (ad esempio le antocianine dei frutti a bacca, le catechine del tè, il licopene del pomodoro o il resveratrolo del vino rosso); 2) connesso al punto precedente è l’utilizzo di cereali integrali, valido alleato per il buon funzionamento intestinale. Curare e magari migliorare l’integrità intestinale, ancora di più in un periodo di prolungata pandemia, aiuta il sistema immunitario perlopiù annidato nel nostro intestino. Il buon funzionamento in-

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testinale, quindi, potrebbe rappresentare una risposta nei confronti di alcuni insulti esterni; 3) bere ogni giorno acqua a sufficienza (almeno 1,5 l); 4) limitare il consumo di sale che contribuisce alla riduzione della pressione arteriosa, migliora il sistema cardiaco e conserva la funzionalità dei reni e dei vasi sanguigni. L’OMS e la SINU (Società Italiana Nutrizione Umana) raccomandano di non superare 5 gr. di sale al giorno ripartiti tra il pranzo e la cena e suggeriscono di sostituire l’uso del sale a quello di spezie ed erbe aromatiche che insaporiscono i nostri piatti; 5) limitare il consumo di bevande zuccherate e dolci; 6) mangiare pesce almeno 2-3 volte a settimana: il pesce è ricco di grassi polinsaturi della serie omega 3 e contribuisce a migliorare il quadro cardio-metabolico; 7) mangiare legumi almeno 3 volte a settimana, ricordandosi che, associati ai cereali (come piatto unico), costituiscono proteine ad alto

valore biologico, proprio perché apportano tutti gli aminoacidi essenziali; i legumi sono, inoltre, una buona fonte di fibra; 8) utilizzare l’olio extravergine di oliva come condimento, ma senza esagerare; 9) se possibile e con le dovute accortezze, esporsi al sole in questo periodo per almeno 10-15 minuti con lo scopo di fare rifornimento di vitamina D. Quest’ultima, insieme al calcio, è importante per rinforzare le ossa e, secondo alcune evidenze scientifiche, migliorerebbe anche la risposta immunitaria. La vitamina D è altresì contenuta in alcuni alimenti soprattutto di origine animale come alcuni pesci, uova e così via; 10) moderare il consumo di bevande alcoliche. Come anticipato, accanto a un corretto regime alimentare occorre sempre affiancare una buona dose di movimento ovvero tutte quelle attività che richiedono dispendio energetico dovuto alla sollecitazione muscolare (camminare, ballare, giocare e così via). È un dato ormai attestato dalla letteratura scientifica che individui di entrambi i sessi e di qualsia-

si età possono trarre benefici attraverso il semplice esercizio fisico giornaliero compiuto in modo continuo per almeno 30 minuti. Anche nel caso dell’esercizio fisico la chiusura totale di attività e spazi pubblici ha fatto ripensare la dimensione casalinga, ma questo non significa che, in futuro, l’esercizio non possa essere continuato in una realtà a noi molto vicina, finora, con molta probabilità, poco utilizzata. Il movimento quotidiano – qualunque siano il luogo e gli strumenti interessati – è un elemento indispensabile tanto per il benessere fisico quanto per quello mentale: l’attività, intesa anche come semplice camminata, riduce lo stress e l’ansia, migliora l’umore e la qualità del sonno. La pandemia, dunque, ha sicuramente costretto l’uomo a vivere una situazione sanitaria devastante e inedita per questo secolo, ma lo ha anche sollecitato a fermarsi, osservare, reinventare e ricalcolare tempo e spazi, pensare la propria quotidianità in modo alternativo rispetto alla frenetica corsa a cui era abituato e che, probabilmente e in favore della propria salute, dovrà in parte rimodulare. Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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PROPRIETÀ E BENEFICI DELLE ALGHE NEI COSMETICI Un valido strumenti per il trattamento delle diverse problematiche della pelle di Carla Cimmino

L’

industria cosmetica è sempre alla ricerca di materie prime innocue e naturali, ma che siano comunque efficaci a svolgere funzioni specifiche. Molti studi scientifici dimostrano come diverse specie di alghe possono essere alternative adatte, da utilizzare per il trattamento di varie problematiche legate alla pelle.

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Sono ricche di nutrienti (aminoacidi, sali minerali, oligoelementi, vitamine), i minerali e oligoelementi hanno una distribuzione cellulare da paragonarsi a quella del corpo umano, la quantità di aminoacidi invece, è molto simile al collagene umano. Attraverso studi approfonditi si è visto che le alghe favoriscono la circolazione san-

guigna, idratano la pelle e regolano la funzione delle ghiandole sebacee, attivano il rinnovamento e il metabolismo cellulare, incrementano la resistenza della pelle, sono antinfiammatori naturali e mostrano attività drenante. Queste ampie proprietà sono utilizzate nei prodotti destinati al trattamento diversi problemi (idratazione, elasticità ecc.). Gli ingredienti algali per i cosmetici sono molti così come il numero delle diverse specie di alghe

PRIMO PIANO SALUTE utilizzate dallindustria cosmetica. Quelle microscopiche formano il fitoplancton e sono indispensabili per la vita, essendo alla base della catena alimentare negli ambienti acquatici, alcune di esse risultano essere importanti anche per la salute umana. La quantità di composti è maggiore rispetto a quello di molte piante terrestri, sono ricche di flavonoidi. Hanno acquisito molta valenza nello sviluppo di prodotti “cosmeceutici”, perché si è visto che il loro contenuto di sostanze biologicamente attive aiuta a contrastare l’invecchiamento cutaneo e lo stress ossidativo. Considerando che molte alghe marine sono ricche di sostanze fotoprotettive e vivono esposte alle radiazioni UV, molti studi stanno valutando l’eventuale sostituzione o l’integrazione dei filtri solari attualmente in uso. Gli attivi presenti nelle alghe sono: astaxantina; fucoxantina e altri carotenoidi; florotannini; polissacardi solfati e non solfati: fucoidani, laminarani, ulvani, caraggenani, porphyrani; aminoacidi simili a micosporine (MAA). In generale, gli attivi algali sono dotati di effetti antiossidanti e protettivi contro le radiazioni solari. Cosa potremmo trovare in un cosmetico e le sue funzioni: -Carragenina: estratta dalla Chondrus crispus (crondo crispo), alga rossa conosciuta come muschio d’Irlanda. Migliora la scorrevolezza delle emulsioni e dona loro un tocco setoso e liscio. Forma un film leggero ma non occlusivo, protegge la pelle e riduce la perdita d'acqua rafforzandone il film idrolipidico, dona un effetto setoso imitando quello

dei siliconi. Ricca di manganese, calcio, magnesio, zinco. -Fucoidani: presenti nella parete cellulare di alcune alghe brune, che a partire dagli anni ’70 sono stati oggetto di moltissime pubblicazioni, e sono stati mostrati alcuni dei loro effetti benefici per la salute. Contengono ormoni di crescita naturali (gibberelline, citochinine e auxine) e altri biostimolanti (poliammine, oligosaccaridi), che sono indispensabili per moltiplicazione e differenziazione cellulare, sintesi di enzimi e proteine e antiossidanti; aumento della capacità osmotica delle cellule. A seconda dell’impiego, della raccolta, della lavorazione vengono utilizzate strategie per mantenere intatte tutte le caratteristiche cosmetologiche e farmacologiche. Li troviamo nei cosmetici destinati: al ringiovanimento della pelle attraverso l’incremento della produzione di integrina (proteina che aiuta alla riparazione e all’integrità cellulare) contrasta infatti l’invecchiamento cutaneo; alla rigenerazione cellulare, pigmentazione, dermatite atopica e carcinogenesi cutanea. Alcuni polisaccaridi estratti dall’ alga bruna Saccharina japonica sono stati identificati come umettanti con proprietà superiori all’ acido ialuronico 4. -Astaxantina: pigmento rosso, carotenoide che si trova in alcune microalghe. Ha proprietà: antiossidanti, coloranti, antinfiammatorie. Secondo alcuni studi l’astaxantina assicura attività

antiossidante molto elevata, contro i radicali liberi, essendo causa del foto-invecchiamento, riduce l’espressione di enzimi coinvolti nella degradazione dell’acido ialuronico; controlla l’attivazione di enzimi coinvolti nello sviluppo del danno infiammatorio; ha azione schermante su zone iperpigmentate, riduce i danni provocati dai raggi UV, protegge le membrane cellulari e del DNA; agisce sull’attività dei fibroblasti; controlla il normale turn-over cellulare dei cheratinociti. 1) Da uno studio fatto su 30 donne e 36 uomini, con un trattamento che prevedeva l’assunzione di astaxantina per via orale e per via topica, si è vista la riduzione delle rughe e delle macchie dell’età, sono migliorate anche l’elasticità, la consistenza e l’idratazione della pelle. 2) Da uno studio su 34 persone di mezza età, che hanno assunto l’astaxantina per via orale per circa 2 mesi, si sono notate riduzioni evidenti delle zampe di gallina, anche in questo caso, idratazione ed elasticità della pelle sono migliorate. -Fucoxantina: appartiene alla macrofamiglia dei carotenoidi, sono molecole a basso peso molecolare solubili in acqua, con bande di assorbimento massime nello spettro UV tra

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SALUTE

310 e 360 nm. Si trovano in cianobatteri, fitoplancton, licheni, gorgonie, cnidari, spugne, gamberetti, ricci di mare, stelle marine, vongole, ascidie e alghe marine, ha un elevato potere antiossidante, viene considerata un supporto nella gestione dei problemi di salute come l’obesità, il diabete e l’infiammazione. Dal punto di vista scientifico non si sa ancora quale sia il meccanismo di azione della fucoxantina, né tantomeno quale siano le sue caratteristiche specifiche, nonostante ciò però è molto conosciuta per i suoi presunti effetti relativi al dimagrimento, perché faciliterebbe l’eliminazione del grasso corporeo. Si ipotizza che attraverso un meccanismo specifico tenda a dissipare l’energia assorbita dalle radiazioni UV sotto forma di calore innocuo, senza generare reazioni fotochimiche. Infatti è identificata come potente assorbitore di UVA. -Clorella: clorella è un tipo di alga verde monocellulare, coltivata nei laghi ricchi di sali minerali. E’ conosciuta per

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la sua azione purificatrice. Ricca di zinco e altri minerali con una concentrazione di vitamina A (Betacarotene) molto alta. L’estratto di Clorella diminuisce l’attività degli enzimi elastasi e tirosinasi, molto attivi nella pelle irritata, sensibile e invecchiata. Alcuni studi hanno evidenziato, che alcuni estratti di clorella hanno effetto inibitorio sul Propionibacterium acnes. -Fucus: alga bruna costituita prevalentemente da mucillagini (alginati, laminarani e fucoidani), sali minerali e iodio, proteine e amminoacidi. Si è evidenziato, che le proprietà cosmetiche del fucus siano legate soprattutto alla capacità di ridurre il tessuto adiposo sottocutaneo. Essendo però ricca di alginati, polisaccaridi è capace di legare grandi quantità di acqua, l’estratto di Fucus svolge anche un’azione idratante, emolliente, ammorbidente e protettiva, è infatti utilizzato per la preparazione di cosmetici destinati al trattamento di inestetismi legati alla cellulite e alle adiposità localizzate; lo ritroviamo anche nel-

le formulazioni dei prodotti destinati al trattamento delle pelli secche, avvizzite e senescenti. In uno studio fatto, un gel contenente l’1% dell’estratto di Fucus vesiculosus è stato applicato localmente sulla pelle delle guance di alcuni volontari, due volte al giorno. Dopo cinque settimane si è visto un aumento dell’elasticità cutanea e una riduzione dello spessore della pelle. I fucoidani del fucus hanno attività fotoprotettive, infatti inibiscono l’attività degli enzimi che inducono la degradazione del collagene, indotta dai raggi UVB. I costituenti algali: le proteine che donano energia alle cellule della pelle; le mucose che conferiscono idratazione; le vitamine che donano luminosità alla pelle, combattono i radicali liberi e agiscono come un complesso antietà naturale; la clorofilla che contribuisce all’apporto di ossigeno alla pelle perché è simile all’emoglobina, ormai sono prodotti all’avanguardia sempre più presenti nell’industria cosmetica e nella ricerca avanzata.

INAUGURAZIONE DELLA SEDE REGIONALE DI PIEMONTE, LIGURIA E VALLE D’AOSTA DELL’ONB TORINO* 14 novembre 2020 - Ore 10:30 Interventi: Sen. dott. Vincenzo D’Anna

Presidente dell’Ordine Nazionale dei Biologi

Dott. Valter Canavero

Delegato regionale di Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta

Dott. Alessandro Miceli

Commissario della delegazione di Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta

Autorità convenute

*Via Alberto Nota, 3 Terzo Piano www.onb.it

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SALUTE

CAPELLI E CHETOSI: IL RUOLO DELLA NUTRIZIONE Come la dieta e l'aliementazione influenzano la morfologia e la struttura pilifera

di Biancamaria Mancini

l ruolo della nutrizione in associazione alle problematiche dei capelli rappresenta un’area molto complessa. Diversi sono gli studi che mostrano come in presenza di regimi alimentari non bilanciati e qualitativamente carenti, alcuni soggetti evidenziano delle alterazioni strutturali, un effluvio importante oppure un aggravamento di un defluvio già in corso. È sufficiente pensare al fatto che il nostro cuoio capelluto risulta essere costituito da circa 100mila follicoli piliferi, i quali per produrre dei capelli sani, necessitano di elementi essenziali come proteine, lipidi, vitamine e minerali. Questo perché le nostre unità pilifere, da un punto di vista biochimico, sono costituite dal 65-95 % di proteine ed il restante di acqua, vari pigmenti, lipidi e diversi micronutrienti tra cui vitamine e minerali. [1] È stato dimostrato da uno studio condotto da Bradfiel su soggetti sani che una dieta aproteica comporta notevoli variazioni morfologiche nella struttura del capello come: una diminuzione del diametro del bulbo con marcata riduzione del pigmento melanico verso il 14esimo giorno di dieta, seguito poi da atrofia e successiva perdita delle guaine interne ed esterne. Effettuando poi una modesta trazione sul capello si registra una rottura intrafollicalare del fusto del capello, il quale dimostra così una netta riduzione della sua resistenza alla trazione e della sua tipica elasticità. Approfondendo l’argomento con la dott. ssa Giovanna Sandoletti, biologa nutrizionista esperta in tricologia, si precisa che le caratteristiche peggiorative della chioma possono manifestarsi prima ancora che si registrino variazioni ematiche indicative di una decisa carenza proteica, ed inoltre continua la dott. ssa, con il reintegro proteico queste condizioni si sono dimostrate essere reversibili. Nel caso

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invece la condizione di carenza nutritiva o di un aumentato fabbisogno energetico non corrisposto perduri nel tempo, si assiste ad un aggravamento della caduta in telogen, con variazione del rapporto anagen/telogen nel tricogramma e, a livello ematologico, compariranno i segni tipici di una malnutrizione proteico-energetica (PEM) (es.: riduzione dei livelli di colesterolo, di albumina, delle proteine totali, della sideremia, calcemia, ecc). Condizione determinante una riduzione significativa della massa magra. [2] La dott.ssa Sandoletti spiega che tale fenomeno si verifica in quanto l’organismo per produrre energia inizia a degradare le proteine ma, molto intelligentemente, partendo da quelle somatiche proprio per risparmiare fino all’ultimo le proteine viscerali, utili agli organi vitali per garantire la sopravvivenza. Sebbene queste siano condizioni estreme, nella nostra routine è facile direzionarsi verso un’alimentazione in cui il fabbisogno proteico giornaliero non sia propriamente adeguato, sia in termini di quantità che qualità (in poche parole ne assumiamo poche e non comprensive di tutti gli amminoacidi essenziali necessari). [2] Oltre alle proteine, un ruolo importante nel normale ciclo del follicolo pilifero viene svolto anche dai micronutrienti: vitamine e minerali (vitamina A, C, D, E, biotina, vitami-

SALUTE

Il pelo, da un punto di vista biochimico, è fatto dal 65-95% da proteine. Il restante è acqua, vari pigmenti, lipidi e diversi micronutrienti tra cui vitamine e minerali

ne del gruppo B, ferro, selenio e zinco) che sono fondamentali costituenti dei capelli stessi, difatti una loro carenza, o un aumentato apporto, può influire sulla struttura e sulla crescita dei capelli. [3] Una delle carenze più comuni al mondo interessa il ferro, ben nota causa di caduta di capelli, maggiormente, associata al genere femminile. Ancora poco chiaro appare il grado in cui la carenza possa contribuire alla caduta ed anche il meccanismo con il quale il ferro influisce sulla crescita dei capelli. Considerando che le cellule della matrice del follicolo pilifero sono tra le cellule che si dividono più rapidamente, la carenza di ferro può contribuire alla perdita di capelli per il ruolo che esso ha di cofattore della ribonucleotide reduttasi. Inoltre sono stati identificati più geni nel follicolo pilifero ed alcuni possono essere regolati dal ferro. Per questo in casi di carenza accertata è bene effettuare una integrazione (orale o alimentare) di ferro, associando anche un apporto di vitamina C in quanto ne facilita l’assorbimento. [3] Supplementazioni che, comunque, devono essere, innanzitutto accertate e monitorate dai professionisti, al fine di evitare un eccesso che può, per contro, causare tossicità. Quest’ultimo è un aspetto da non

sottovalutare difatti è stato visto come, in alcuni casi, un eccesso di integrazione di vitamina A, Selenio e vitamina E possono comportare una importante caduta. [4] Con queste considerazioni, seppur brevi (difatti meriterebbero un discorso più approfondito), ben comprendiamo come il ruolo dell’alimentazione sia importante non solo, in termini generali per garantire lo stato di buona salute individuale ma anche per beneficiare la salute dei nostri capelli. Alimentazione che deve essere equilibrata, in grado di fornire i macro e micronutrienti necessari all’individuo. Secondo uno studio del 2018 una dieta di tipo mediterranea, in cui sono previsti un consumo di verdura cruda ed erbe aromatiche fresche, con una frequenza uguale o maggiore a tre volte la settimana, è in grado di ridurre il rischio di sviluppare alopecia androgenetica (AGA) in soggetti, geneticamente, predisposti. [5] Lo stesso vantaggio è stato visto in termini coadiuvanti al trattamento di alopecia. [6] La dott.ssa Sandoletti concorda che la Dieta Mediterranea, i cui benefici per la salute sono universalmente riconosciuti, ufficializzata dall’ONU, nel 2010, come Patrimonio Immateriale Dell’Umanità, sia sufficiente e necessaria per il corretto trofismo organico. Un regolare consumo di olio extra vergine d'oliva come principale fonte di grassi, moderato consumo di latticini, pollame, pesce e frutti di mare che rappresentano le principali fonti proteiche (fonti proteiche animali e vegetali che dovrebbero rappresentare il circa 20 % dell’introito energetico quotidiano). Il tutto bilanciato da un uso relativamente limitato di carne rossa. [7] Attualmente, per combattere l’obesità, è aumentata la proposta della dieta chetogenica Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SALUTE Calcoli alla cistefellea; Irregolarità mestruale; Alopecia; Fragilità unguale. Queste ultime sono manifestazioni abbastanza rare ma che possono suscitare preoccupazioni nei soggetti che seguono il protocollo, in particolare la perdita o, anche, l’indebolimento dei capelli. Sebbene le © ViDI Studio/www.shutterstock.com cause ad esse asso(VLCKD, very low carbohydrate ketogenic ciate sappiamo essere multifattoriali, durandiet), volutamente sbilanciata ma puntiglio- te la restrizione calorica, associata al regime samente stilata da professionisti in con un dietetico ed alla riduzione dell’adiposità, l’orincremento nel consumo di grassi, moderato ganismo percepisce la carenza del dispendio di proteine ed una riduzione dei carboidrati. energetico come condizione “stressogena”. [8] Più che di “dieta” o “stile di vita”, parlia- Questo riconoscimento è trasmesso a livello mo di un vero e proprio presidio terapeutico encefalico mediante un ormone-messaggero, da utilizzare in date situazioni per un periodo quale la leptina (ormone che regola il senso di tempo variabile, a seconda del caso, con lo di sazietà). La segnalazione agisce poi tramite scopo di ottenere un preciso beneficio. l’asse “ipotalamo-ipofisi-tiroide”, facendo sì Dato il complesso metabolismo alla base che la ghiandola tiroidea riduca la produzione della dieta chetogenica, non tutti i soggetti degli ormoni T3 e T4, creando un feedback possono aderire al suo protocollo: in termini negativo sulla produzione degli estrogeni a assoluti ritroviamo coloro che presentano di- livello delle ovaie. Così facendo viene meno fetti della beta ossidazione, carenza di piru- anche la produzione degli estrogeni a livello vato carbossilasi, insufficienza renale, insuffi- periferico, operata dall’aromatasi, enzima che cienza epatica, patologie psichiatriche, diabete si occupa della conversione degli ormoni aninsulino dipendente, blocco atrioventricola- drogeni in estrogeni. Quindi sembrerebbe che re, aritmie cardiache, malattie autoimmuni, in queste condizioni la scelta dell’organismo ipokaliemia non controllata, terapia cronica sia orientata a sopprimere temporaneamente con diuretici, diarrea persistente, infarto, TIA quelle funzioni che non ritiene strettamente o Ictus, Gravidanza e allattamento, Anziani vitali, come la necessità di riprodursi. [9] Di maggiori di 70 anni. [8] conseguenza l’azione trofica degli estrogeni L’attuazione della dieta chetogenica ri- verrà meno su peli e capelli, unito anche al chiede un’attenta formulazione e un adeguato probabile deficit di micro e macronutrienmonitoraggio dal momento in cui possono ve- ti che solitamente si verifica in condizioni di rificarsi alcune manifestazioni come: Letargia restrizione calorica; a meno che questi non iniziale (dopo due settimane aumenta l’ener- vengano integrati correttamente (ed anche gia, forse per maggiore resa ATP dei corpi opportunamente assimilati). Doveroso sottochetonici); Cefalea (molto frequente nei primi lineare, seppur non ci siano chiari riscontri in giorni per poi scomparire dopo 48-72 ore. E’ letteratura, come all’opposto, in concomitanza definito come “keto-flue” e rappresenta pro- alla terapia, ci siano soggetti che non riscontraprio la fase di adattamento metabolico); Stipsi no problematiche alcune sugli annessi cutanei (dovuto al ridotto volume e apporto di fibre ma bensì riferiscono una miglioria estetica. dei pasti); Spossatezza e crampi agli arti infe- Appare intuibile che nel corso di una terapia riori (indicativo di una cattiva gestione di li- chetogenica qualunque sia lo scopo terapeutiquidi e sali da parte del soggetto); co per la quale si intraprende, è fondamentale Calo dell’appetito (in molti rappresenta la corretta formulazione del protocollo da parun vantaggio, maggiore compliance); Carenze te del professionista, che sia ponderato, pervitaminiche e/o di minerali (dovute all’aumen- sonalizzato e comprensivo delle integrazionei to della diuresi); Squilibri ormonali (riduzione necessarie. 5’-deiodinasi, -T3, +T4, +TSH). Inoltre, sepIn conclusione possiamo certamente afpur molto raramente, si possono verificare: fermare che, come non esiste un’unica causa,

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non esiste un rimedio uguale ed universale alla perdita dei capelli in quanto ciascun soggetto avrà motivi diversi per cui manifestare il problema. In alcuni individui ci sarà un minor apporto proteico rispetto al proprio fabbisogno, in altri carenze di vitamine o minerali, o entrambe, o ancora sarà la drastica riduzione calorica. Per questo è fondamentale rivolgersi sempre a professionisti che possono valutare la situazione e orientare al miglior approccio sia dal punto di vista tricologico, sia nutrizionale.

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SALUTE

L’embriologia nell’antichità fino al Rinascimento La nascita di una disciplina che vede il suo sviluppo dal XVIII secolo stante tra Aristotele e Ippocrate, secondo cui la donna contribuisce alla formazione dell'embrione con un seme proprio, ma che risulta più imperfetto dell'uomo. Le teorie embriologiche conobbero granembriologia, disciplina che studia la formazione dell'emde impulso durante il Rinascimento ad opera di studiosi come Giubrione e del suo sviluppo, ha sempre interessato il monlio Cesare Aranzio, che nel 1564 pubblicò uno scritto dal titolo: "De do della scienza medica sin dall'antichità. Il tema della humano foetu opusculum"; egli, infatti, fu il primo con questo opuconoscenza approfondita della problematica riproduttiva scolo a dare una descrizione accurata del feto, parlando di stretta nell'uomo fu ritenuto un argomento talmente importante da spingerelazione con l'utero e la sua nutrizione. In particolar modo, rivolge re uomini della cultura umanistica e scientifica a rivolgere la propria il suo studio e la sua attenzione alla placenta che, a suo giudizio, ha attenzione ed il proprio studio sugli animali e altri organismi viventi. una funzione nutritiva e purificatrice. Questo impegno notevole ha fatto sì che si creasse l'embriologia L'opera di Aranzio ebbe grande rinomanza durante tutto il Rinascimento e anche oggi viene considerata un trattato breve ma comparata, che ha aiutato a conoscere i processi dello sviluppo umano attraverso l'analogia con organismi meno ricco di contenuti della riproduzione e della articolati. I primi studi concernenti l'embriogravidanza: questo suo agire è stato determilogia nell'antichità sono stati avviati da uomini nato da un'attenta osservazione anatomica che I primi studi risalgono di pensiero e di scienza, come Aristotele, Ippogli ha permesso di condurre approfonditi stua uomini di pensiero come di sui vasi ombelicali e sui rapporti di questi crate e Galeno, ma come disciplina conosce un grande sviluppo quando nel XVIII secolo vieultimi con il cuore del feto. Anche durante il Aristotele, Ippocrate ne scoperto il microscopio e quando nel XIX Rinascimento fu preso in esame lo sviluppo e Galeno secolo lo studioso Schwan procede alla formudelle uova e analisi dei diversi stati d'incubalazione della teoria cellulare. Infatti, Aristotele zione. Ricordiamo per questo lavoro di analisi nel suo scritto "De animalibus" espone la sua Girolamo Fabrizio d'Acquapendente, che nel teoria dell'apparato riproduttivo, secondo la quale l'embrione si forsuo "De formato foetu", pubblicato nel 1600, che viene considerama a causa dell'incontro tra il seme maschile e il sangue mestruale: to dalla scienza medica il primo trattato di embriologia comparatil'embrione, che viene a formarsi, prende le sue sembianze umane va, dà la migliore rappresentazione dell'utero in gravidanza e della dopo 45 giorni di gravidanza, in caso di sesso maschile, 90 giorni in placenta e, inoltre, descrive l'anatomia del feto e delle membrane caso di sesso femminile. fetali nell'uomo e in diversi animali; lo stesso Acquapedente nel "De Aristotele origina questa teoria, descrivendo lo sviluppo delle formatione ovi et pulli", pubblicato nel 1621, descrive la crescita uova di gallina, così come farà anche Ippocrate; quest'ultimo, però, dell'uovo di pollo e del suo sviluppo nell'utero, un processo non visibile all'osservazione e, quindi, solo ricostruito analogicamente. in un secondo tempo sulla teoria riproduttiva aggiunge come l'emEntrambe le opere sono state completate e corredate di disegni, brione andasse si formi per la presenza equilibrata di due semi, maschile e femminile ed è proprio questa condizione di equilibrio a che a volte non hanno dato una corretta interpretazione di quanto determinare i sessi. Galeno, invece, propone una sua teoria equidiabbiamo letto nei testi.

di Barbara Ciardullo

L’

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AMBIENTE

IL RECETTORE ACE2 E LA TRASMISSIONE DEL COVID-19 TRA ANIMALI Il virus Sars-CoV-2 ha influito su diverse specie, molte delle quali sono a rischio estinzione

di Giacomo Talignani

più esposti sono i più a rischio. Il possibile contagio da coronavirus SARSCoV-2 non riguarda soltanto l’uomo ma anche centinaia di animali, molti dei quali oggi sono noti alle cronache - come stato di conservazione - per essere vulnerabili o a rischio estinzione. In principio, col diffondersi della pandemia, dopo aver parlato della possibile trasmissione legata ai pipistrelli e animali ospiti ancora non identificati, l’attenzione di molti scienziati e dei cittadini si era concentrata sugli animali domestici. La domanda era se cani, gatti, conigli o altri animali da compagnia potessero prendere o diffondere il virus e la risposta fu, a parte per qualche sporadico caso, che i contagi erano ridotti all’osso e che non si correvano rischi con i propri amici a quattro zampe. Discorso diverso per altri animali i quali, se si analizzano le caratteristiche genomiche, potrebbero essere esposti al rischio di essere infettati e ammalarsi. Per provare a rispondere alla domanda su quali specie siano più a rischio all’esposizione da SARSCoV-2 Harris Lewin e i colleghi dell’Università della California a Davis hanno realizzato uno studio basato sull’analisi biomolecolare e genomica, recentemente pubblicato su PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). La ricerca prende in considerazione diverse specie di animali tra primati, mammiferi marini, rettili e uccelli, cercando di comprendere se la loro salute possa essere

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messa a repentaglio da possibili contagi. In tutto, sono state esaminate le caratteristiche di 410 specie, focalizzando l’attenzione sul loro recettore ACE2, di fatto la porta d’accesso del virus. L’enzima di conversione dell’angiotensina-2, che permette l’accesso del virus nelle cellule, è presente in vari tessuti, tra cui quelli delle vie aeree. Nell’uomo, è composto da 25 amminoacidi determinati affinché il virus possa legarsi alla superficie delle cellule e penetrare, ma non è detto che la struttura di ACE2 negli animali sia simile. Esaminando la presenza di amminoacidi e altri dettagli nelle 410 specie prese in esame i ricercatori hanno concluso che molte degli animali più a rischio per contagio - fra cui per esempio i primati che sono in cima alla lista - sono anche fra gli esseri viventi che già oggi siamo impegnati a proteggere dal rischio di estinzione o dal drastico calo delle loro popolazioni. Il 40% delle specie potenzialmente più vulnerabili al nuovo coronavirus è infatti tra quelle enunciate dallo IUCN (unione internazionale per la conservazione della natura) come minacciate o vulnerabili. Sono a rischio ad esempio i fragili e protetti gorilla di pianura occidentale, ma an-

Il 40% delle specie più vulnerabili al nuovo coronavirus è tra quelle considerate vulnerabili

che l’orango di Sumatra i cui habitat sono già stati devastati per le coltivazioni da cui si produce l’olio di palma, oppure il gibbone dalle guance bianche o ancora il bonobo. In una seconda fascia di rischio si trovano alcune specie di cervi, ma anche i tursiopi oppure le balene grigie o i criceti cinesi. In una fascia di rischio medio si possono invece individuare alcuni ovini e bovini, ma anche felini tra cui gatti o animali ormai rari come la tigre siberiana. Basso, invece, il potenziale rischio da contagio per cani, cavalli, maiali o elefanti, e ancor più basso per alligatori o leoni marini. Chiaramente, per tutti, si tratta di stime del potenziale rischio, dato che la base della contagiosità è calcolata soprattutto su una analisi molecolare e sulla presenza di determinati amminoacidi. «I dati forniscono un importante punto di partenza per identificare le popolazioni animali vulnerabili e minacciate a rischio di infezione da SARS-CoV-2 - spiega Lewin -. Speriamo che ispiri buone pratiche per la protezione della salute sia animale sia umana durante la pandemia». «Queste nuove informazioni - aggiunge il coautore dello studio Klaus-Peter Koepfli, ricercatore senior presso la Smithsonian-Mason School of Conservation - ci permettono di concentrare i nostri sforzi e di pianificare le azioni per mantenere gli animali e gli esseri umani al sicuro». Anche Joana Damas del Genoma Center dell’UC Davis, sempre fra i principali autori dello studio “Broad host range of SARS-CoV-2 predicted by comparative and structural analysis of ACE2 in vertebrates”,

AMBIENTE

evidenzia come «si prevede che gli animali con tutti i 25 residui di amminoacidi corrispondenti alla proteina umana siano a più alto rischio di contrarre la SARS-CoV-2 tramite ACE2. Pensiamo che il rischio diminuisca quanto più i residui del legame ACE2 della specie differiscono da quelli degli esseri umani». Per esempio «è stato riscontrato che animali domestici come gatti, bovini e

ovini hanno un rischio medio e cani, cavalli e suini hanno un basso rischio di legarsi all’ACE2. Il modo in cui questo si collega all’infezione e al rischio di malattia deve essere determinato da studi futuri, ma per quelle specie che hanno dati noti sull’infettività, la correlazione è alta». Mentre in tutto il mondo si intensificano programmi di protezione per gli ani-

mali, e alcuni casi di contagio sono già stati registrati in visoni, ma anche criceti, leoni e tigri, l’analisi da poco pubblicata suggerisce che ci sono vari aspetti da tenere presente nel rischio di contagi fra animali. Per esempio «una minore propensione al legame potrebbe tradursi anche in una minore propensione all’infezione o in una minore capacità dell’infezione di diffondersi in un animale o tra animali una volta stabilitasi». Gli scienziati concludo dunque che i «rischi effettivi possono essere confermati solo con dati sperimentali aggiuntivi», ma le prime indicazioni da loro osservate potrebbero già essere una buona base di partenza per esaminare e prevenire future malattie zoonotiche e la trasmissione fra uomo e animale, oltre che a concentrare gli sforzi per difendere gli animali più vulnerabili di fronte alla pandemia. Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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MOBILITÀ POST COVID, IN ITALIA MENO AUTOBUS E PIÙ BICI Dopo il lockdown, nel nostro Paese è crollato l'utilizzo del trasporto pubblico e si è diffusa l’abitudine di spostarsi in bicicletta o a piedi

venti sono contrari e navighiamo a vista, sperando sia solo una buriana. La pandemia da Covid-19 ha trasformato molte abitudini, con tante ripercussioni pure sulla mobilità, che si prolungheranno anche nel prossimo futuro. Durante il periodo delle restrizioni alla libera circolazione, il tasso di mobilità (percentuale di persone che ha compiuto almeno uno spostamento in giornata ad eccezione dei tragitti a piedi inferiori ai cinque minuti) è calato per l’Istat (Istituto Nazionale di Statistica) dall’85% al 32%, mentre la lunghezza media degli spostamenti è diminuita del 40%. Molti hanno preferito utilizzare un mezzo privato, per evitare rischi e assembramenti, contribuendo a ridurre la propensione per il mezzo pubblico da 12% a 4% e i servizi di sharing o flessibili. Tanti hanno ripreso la bicicletta, acquistato un

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monopattino o scelto di camminare. A utilizzo della macchina privata come mezfotografare la metamorfosi della mobilità zo principale e terzi sempre dopo Cinesi post coronavirus è Bcg (Boston Consulting e Statunitensi interessati all’acquisto di Group) nell’indagine “How Covid-19 will un’automobile. L’uso di biciclette e scooter elettrishape urban mobility”, che ha interessato un campione di cinquemila persone abi- ci privati è salito in tutti i Paesi oggetto dell’indagine. Per Statanti delle principali ti Uniti e Cina il bike città negli Stati Uniti, Cina e in alcuni stati In molti ormai preferiscono sharing è aumentato, aiutato dalla disinfedell’Europa occidenspostarsi in città zione regolare e dalle tale (Italia, Francia, riduzioni dei prezzi. Germania, Spagna con mezzi privati, città hanno e Regno Unito) per per evitare assembramenti Alcune facilitato la vita dei cogliere le nuove urciclisti chiudendo le genze legate agli spostrade ai veicoli a mostamenti cittadini e tore e creando corsie preferenziali. non solo. Negli Usa le miglia percorse dai veicoli Nella fase tre, il 37% degli Italiani ha scelto di evitare i mezzi pubblici, privile- sono diminuite a livello nazionale almeno giando la propria auto, la bici o le passeg- del 65% e in alcuni Stati, all’inizio di aprigiate. Siamo secondi, dopo i Cinesi, per le, fino all’80%, secondo StreetLight Data.

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È interessante notare che alcune regioni in Europa (63% degli intervistati) e negli hanno visto alzarsi la percentuale di multe Stati Uniti (78%) ha assicurato che viaggeper eccesso di velocità rispetto allo stesso rebbe da sola con la propria autovettura, periodo dell’anno scorso, dal momento che dichiarandosi attenta alla distanza sociale e numerosi conducenti hanno approfittato alla pulizia degli ambienti. delle strade più vuote per accelerare. Se i modelli di viaggio sono stati forCirca un terzo temente influenzati degli intervistati ha dalle chiusure e dai dichiarato di aver blocchi, ora occorrerà Siamo secondi, dopo viaggiato in diversi per quanto la Cina, per utilizzo della capire momenti della giortempo si potrà andare nata per evitare la calavanti “scansando” macchina privata come ca durante i blocchi e il trasporto pubblico mezzo principale quasi un quarto ha locale e come questo affermato che salirà a inciderà sulla domanbordo dei mezzi pubda futura. Nel breve blici solo se ci fossero parecchi posti vuoti. termine una quota tra il 67% e il 76% degli Gli intervistati cinesi hanno messo in pra- utenti che privilegiava la mobilità condivisa tica queste abitudini legate all’evitamento prevede di continuare a servirsi dei servizi molto più degli europei o degli americani. ride hailing, vettura più autista (Uber, Lyft), Allo stesso tempo, una parte considerevole taxi, bike ed e-scooter sharing.

Nel medio termine, i prossimi 12-18 mesi, Bcg prevede due potenziali scenari: la conferma della mobilità privata o il ritorno, sempre più considerevole, su bus, tram e treni. La seconda ipotesi sembra più probabile, ma tanto dipenderà, oltre che dal numero di contagi, anche dalla capacità di continuare con la sanificazione e con altre misure di sicurezza per ridurre i rischi e infondere fiducia. A sperare nell’avverarsi di un contesto favorevole sono sia i residenti nelle grandi città sia gli amministratori locali, perché significherebbe meno inquinamento e meno traffico. Un trasporto affidabile, accessibile e conveniente, che riduca al minimo gli impatti ambientali, è un’esigenza fondamentale per il futuro dell’uomo sulla Terra, perché il futuro non si attende, si progetta. Dobbiamo trovare insieme le forze e le intelligenze per tornare a idearlo e costruirlo. (G. P.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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mmaginatevi un panino di batteri spaziali. Aggregati di batteri esterni e altri sempre più interni, protetti come fossero la fetta centrale e più nascosta di un sandwich: bene, questi batteri secondo una nuova ricerca internazionale hanno la potenzialità di viaggiare e sopravvivere nello spazio, tanto da spostarsi da un pianeta all’altro. Da anni un team di ricercatori giapponesi, guidato da Akihiko Yamagishi della Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences, sta cercando di trovare una risposta alla teoria della panspermia, in pratica l’ipotesi che la vita, sotto forma di microrganismi e appunto batteri, possa propagarsi nel cosmo viaggiando per esempio su asteroidi, comete e mezzi celesti e riuscire a colonizzare altri pianeti incontrando le giuste condizioni per diffondersi e prosperare. Per questo anni fa i ricercatori giapponesi hanno deciso di condurre uno studio, i cui risultati sono stati da poco pubblicati su Frontiers in Microbiology, basato sull’osservazione della capacità di sopravvivenza di aggregati di Deinococcus resistenti alle radiazioni. Gli aggregati erano presenti su alcuni pannelli all’esterno dell’ISS, la Stazione Spaziale Internazionale. «Alcuni pensano che la vita sia molto rara e si sia sviluppata soltanto una volta nell’Universo, mentre altri pensano che possa accadere su ogni pianeta che offra le condizioni giuste. Se la panspermia è possibile, la vita dovrebbe esistere molto più spesso di quanto fin qui ritenuto» ha spiegato Yamagishi commentando l’intento del suo esperimento. Da anni lo scienziato sta studiando diversi microbi per comprendere come possano vivere nell’atmosfera e resistere per esempio alla presenza di radiazioni ultraviolette, ma solo l’ultimo test, durato oltre

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IL VIAGGIO DEI BATTERI SPAZIALI

Un nuovo studio rivela come questi potrebbero sopravvivere e spostarsi da un pianeta all’altro

tre anni, sembra avergli fornito risposte sciti in parte a sopravvivere alle durissipiù accurate. Il team di Yamagishi ha in- me condizioni spaziali per quasi tre anni. fatti collocato oltre Partendo da questa tre anni fa alcune coscoperta gli esperti lonie di batteri sulla Lo studio è stato condotto hanno calcolato che superficie esterna aggregati più spessi, dai ricercatori giapponesi dell’ISS: nel caso di per esempio di un aggregati abbastanza millimetro, sarebbedella Tokyo University of spessi di micrograro in grado di vivere nismi, capaci di pro- Pharmacy and Life Sciences sino ad 8 anni nello teggere i batteri più spazio e si potrebbe interni, questi ultimi ipotizzare che colohanno dimostrato di poter sopravvivere nie di batteri ancor più massicce potrebnell’ambiente spaziale per anni. bero resistere fino a 45 anni. I ricercatori hanno scoperto infatti «I risultati suggeriscono che il Deiche gli aggregati di Deinococcus con uno nococcus radioresistente potrebbe sospessore superiore ai 0,5 mm erano riu- pravvivere durante il viaggio dalla Terra

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a Marte e viceversa, che è di diversi mesi Il dato interessante, per i gli scieno anni nell’orbita più breve» spiega per ziati, è comunque quello che questi “paesempio Yamagishi. nini” di batteri posSecondo le teorie sano resistere alle descritte nello studio È emerso che il Deinococcus condizioni spaziali, giapponese, sarebbe dai raggi ultravioletradioresistente potrebbe dunque possibile per ti alle temperature questi aggregati di variabili ed estreme. sopravvivere a un viaggio batteri viaggiare nel Una prima indispaziale di diversi mesi cosmo grazie ad astecazione della caparoidi o corpi celesti cità dei batteri “spain movimento, anche ziali” di sopravvivere se andrebbe poi stabilita la possibilità di Yamagishi l’aveva avuta qualche anno fa sopravvivenza dei microrganismi all’im- quando sperimentò il volo di colonie di patto degli asteroidi con le superfici per batteri fluttuanti grazie a velivoli e palloni esempio di altri pianeti e calcolare anche da ricerca, a oltre 12 chilometri di quota. gli effetti legati alla gravità. Già allora, grazie alla capacità di formare

colonie molto spesse, fatte di strati, i batteri più interni dimostrarono di resistere bene alle radiazioni ultraviolette. Talmente bene che, anche grazie all’esperimento del team giapponese, è cresciuta l’attenzione nei confronti della possibile contaminazione di microrganismi terrestri nel sistema solare, spediti ad esempio attraverso sonde o rover. Anche per questo “Perserverance”, nuovo rover marziano della Nasa spedito da pochi mesi e diretto verso il Pianeta Rosso, è stato pulito davvero a fondo prima del decollo. Per assurdo infatti, secondo la teoria degli scienziati di Tokyo, un rover inviato a cercare tracce di vita su Marte se trasportasse batteri potrebbe essere paradossalmente la “fonte” di altra vita, trasportata sul pianeta rosso dalla Terra. La possibilità di sopravvivenza dei batteri rimane comunque legata allo “spessore” degli aggregati, specificano gli esperti che già nella missione Tanpopo avevano ottenuto primi risultati in tal senso. Non tutte le colonie liofilizzate di batteri esterne alla stazione spaziale internazionale sono infatti sopravvissute: solo gli aggregati con uno spessore maggiore sono riusciti a sopravvivere esposti a radiazioni e temperature variabili. Era già noto, per esempio, che senza protezioni particolarmente dure come quelle offerte dalle rocce, i batteri non sarebbero riusciti a cavarsela a lungo in condizioni estreme. Gli ultimi esperimenti però, lasciano comunque sognare i ricercatori: «Questi risultati - scrivono nello studio da poco pubblicato - supportano la possibilità che aggregati di cellule possano funzionare come un’arca per il trasferimento interplanetario di microbi in un tempo di qualche anno». (G. T.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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EMPATICI CON LA NATURA CRESCONO GLI ITALIANI GREEN

Quest’anno il 7% degli italiani ha iniziato a praticare giardinaggio e il numero di green lovers è di 19 milioni di Gianpaolo Palazzo

rti, giardini, terrazze e balconi mentre chi si prende cura di giardini e orti sono diventati importanti du- risiede soprattutto nel Nord Italia. L’età rante il periodo d’isolamento media si aggira attorno ai 53 anni, con redlegato al Covid-19, tanto da diti familiari mensili medio alti. Attrezzatufar crescere negli Italiani la passione per re e prodotti per il giardinaggio li acquistail verde. Sono diciannove milioni, il 39% no nei centri di giardinaggio, nei consorzi della popolazione, i green lover nel 2020. e nei negozi specializzati in prodotti per Tre in più rispetto all’anno precedente, l’agricoltura. Gli entusiasti (il 27% della secondo l’Osservatopopolazione), al conrio “The world after trario, abitano per Gli esperti sono maggiori lockdown” di Nola maggior parte al misma, che ha anaNord, nei centri delnel Mezzogiorno, mentre lizzato consuetudini, le città. Hanno redchi si prende cura di giardini diti familiari mensili consumi, stati d’animo e desideri di un e orti vive soprattutto al Nord alti, 45 anni in mecampione composto dia, sono soprattutto da mille persone redonne e preferiscono sponsabili degli acquisti (18-65 anni). i negozi di articoli per la casa, di bricolage Due le grandi categorie fotografate: e siti on-line. da un lato i green expert, dodici milioni di Quattro milioni, l’8% degli Italiani, agricoltori per passione, che curano gran- curano l’orto (estensione media di 166 di spazi verdi; dall’altro i green enthusiast, mq), coltivando in prevalenza frutta, erbe quattordici milioni aromatiche, ortaggi, che si dedicano alla piante officinali e alL’8% degli italiani cura l’orto beri di olivo, grazie cura di piante e fiori in casa o sul balcone. coltivando in prevalenza frutta, ad un’esperienza che Com’è facile intuire, si avvicina ai dieci erbe aromatiche, ortaggi, entrambi gli orienanni, di solito. Tantamenti sono mol- piante officinali e alberi di olivo tissimi, nove milioni, to spesso consimili: abbelliscono il giartanti coltivatori, ad dino o la terrazza con esempio, lavorano in campagna, ma hanno fiori, alberi, piante in vaso, sia ornamenanche un orto o piante in casa. tali sia aromatiche, frutta, siepi e ortaggi. La quota di esperti (il 24% della po- Il loro spazio verde è mediamente di 493 polazione) è maggiore nel Mezzogiorno, mq per il giardino e 172 mq per il terrazzo.

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I due milioni che si prendono cura di un campo (il 4% degli Italiani) vedono crescere frutta, ortaggi, erbe aromatiche/officinali in un’area che in media è vasta 5.180 mq. Le varietà preferite dagli entusiasti sono erbe aromatiche (32%), piante grasse (24%), ortaggi (15%), orchidee (15%) e bonsai (6%). Per motivi legati allo spazio, frequentemente questi appassionati coltivano in vaso (84%), anche se c’è chi si cimenta con il giardino verticale (30%) le piccole serre (10%) o i box di legno (9%). Quasi un appassionato su due (43%) ha deciso di prendersi cura del giardinaggio allo scopo di rilassarsi (26%), stare all’aperto e a contatto con la natura (17%). Il 18% ha scelto le piante per rendere più bella la propria casa, il 12% lo fa per tenere in ordine uno spazio nei pressi della propria abitazione, alcuni (16%) preferiscono produrre da soli frutta e ortaggi. La passione, il più delle volte, arriva a

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coinvolgere l’intera famiglia, diventando una vera e propria tradizione. Ad essere cointeressato in maggior misura è il coniuge (42%), ma anche figli (9%), amici (6%), genitori o fratelli per il 4%, confermando come il giardinaggio sia basato su “un’intesa di famiglia”. Intesa che viene portata avanti durante il tempo libero (in media 4,7 ore a settimana): il 27% riserva al giardinaggio meno di due ore alla settimana, ben il 43% dedica dalle due alle cinque ore, mentre il 22% dalle cinque alle dieci. La quarantena ha avuto un’influenza positiva sugli acquisti di prodotti per la floricoltura: quasi nove green lover su 10 (86%) hanno comprato articoli per la cura del verde e il 25% ha dichiarato di averne acquistati “più di prima”. Che cosa aspettarci nel 2021? L’Osservatorio di Nomisma prevede, con un ritorno alla normalità, che saranno diciassette milioni (il 34% della popolazione) gli Italiani che

nel 2021 si dedicheranno a orti, terreni, giardini, terrazze e piante in casa o in balcone. Gli acquisti “verdi” dovrebbero registrare un incremento: il 32% dei green lover, infatti, amplierà l’acquisto di terra e terricci,

il 31% di piante già mature in vaso, il 30% di semi, il 26% di accessori (vasi, sottovasi, utensili da giardino etc.), il 19% di attrezzi per la manutenzione e il 26% di concimi, fertilizzanti o fitofarmaci.

Gli acquisti La classifica dei prodotti più comperati nel 2020 vede al primo posto “Terra e terricci” per il 75% degli appassionati, seguiti dai “semi” per il 62%, le “piante già mature in vaso” per il 59%, gli “accessori” (contenitori e vasi) per il 52% e gli “attrezzi per la manutenzione” per il 44%. I canali prevalenti per gli acquisti sono iper e supermercati (40%), fiorai (38%), garden center - vivai (37%) e negozi di articoli per la casa (36%). Il 34% ha effettuato nell’ultimo anno almeno un acquisto su Internet, soprattutto di accessori o attrezzi per la manutenzione (entrambi per una quota del 21%) e semi (20%). I green lover si affidano a siti generalisti specializzati nella vendita on-line (40%), siti di prodotti per il giardinaggio (22%) e di negozi fai da te (21%). Il canale digitale viene preferito per la maggior scelta rispetto ai negozi tradizionali (secondo il 37% degli acquirenti on-line), per la comodità di comprare dappertutto. in qualsiasi momento, risparmiando tempo (28%) e per i prezzi più convenienti (22%).

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LA DIFFICILE CONVIVENZA TRA UOMO E ORSO Non c’è pace per Yoghi. Dall’Italia alla Siberia, un anno complicato per i rapporti tra popolazione e specie animale 56 Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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Nel 2020 la popolazione di orsi in Italia è cresciuta e si è rafforzata, portando anche un aumento degli episodi di predazione a danni di fattorie e allevamenti

ibelli, fragili, buoni, cattivi, astuti, video postati sui social) e aumentano, o per lo pericolosi. Li descriviamo e li chia- meno si ripetono, anche episodi di predaziomiamo con nomi umani, da Yoghi ne a danni di fattorie e allevamenti. a Papillon, affidiamo loro semplici Accade così, in una sola estate, di vivere lettere e numeri per riconoscerli, ci meravi- una alternanza continua di sentimenti che angliamo per la forza e bellezza che hanno, ci cora non ci aiuta a decifrare le linee sottili del spaventiamo e infuriano quando predano i rapporto di convivenza. nostri animali. Prima, la commozione per il rarissimo Sono passati secoli dalle “venatio” ro- avvistamento di una madre orsa in Abruzzo mane, quando gli orsi e altri animali selvatici con ben quattro cuccioli. Poi, il tifo da stadio, erano cacciati e uccisi quello divisivo, per chi per spettacolo e sono chiedeva la cattura e serviti lustri per cam- Nel 1996 il progetto europeo l’uccisione oppure la biare le nostre opiniolibertà dell’orso bruno ni e vederli “ricresce- “Life Ursus” tutelava gli orsi M49, l’esemplare chiare” nelle nostre terre: mato Papillon più volbruni delle montagne li abbiamo “predati” te preso e fuggito (ora del Brenta e del Trentino per anni, eppure anè di nuovo nel recinto cora oggi, in tempi di del Casteller) facendoconservazione degli si beffa delle autorità. animali, il rapporto uomo-orso appare com- Infine, la paura per un giovane aggredito. plicatissimo. Questa estate, appena trascorsa, Sentimenti che in fondo nascono da un ne è stata l’ennesima dimostrazione. percorso iniziato nel 1996 quando scattò il Lo scrittore Ernest Hemingway, par- progetto europeo “Life Ursus” per tutelare la lando dell’orso, diceva che “c’è qualcosa di popolazione di orsi bruni delle montagne del nobile in questa grossa bestia, qualcosa che Brenta e del Trentino. Verso la fine degli anni fa pensare ad un barlume di sentimento uma- Novanta furono liberati infatti due esemplano, sparare ad un orso ri, Masun e Kirja, e poi è come sparare ad un altri otto orsi dalla Slofratello”. Quel sentipochi anni dopo, Oggi, in quelle stesse zone, venia mento umano, però, a e attraverso riprodusi stima vivano circa 90 orsi, zione, spostamenti e volte sembra scivolarci via dai pensieri. politiche di conservaben 30 in più di quelli Nell’estate scorsa zione vent’anni dopo di appena cinque anni fa infatti, coloratissima ci ritroviamo con un di episodi con orsi ripopolamento imporprotagonisti, il dibattitante: oggi in Trentino to sulla convivenza fra plantigradi e umani è si stima vivano circa 90 orsi, ben trenta in più tornato ad essere centrale. di quelli di appena cinque anni fa. Il problema, se così lo si vuol definire, è A questi, in Italia, vanno aggiunte le fache nel 2020 la popolazione di orsi in Italia miglie di orsi del Friuli e quelle dei marsicani, - soprattutto nella zona alpina - è cresciuta circa una cinquantina, che vivono nel Parco e si è rafforzata: di conseguenza aumentano nazionale di Abruzzo Lazio e Molise. gli incontri con l’uomo (più frequenti e più In Trentino, con l’aumento dei plantigracredibili grazie alle riprese con i telefonini e i di, in luoghi dove non esistono confini fisici,

con l’aumento degli animali accade in certe aree che escono dai boschi per predare avvicinandosi a case e fattorie, ad animali da allevamento o scantinati in cerca di cibo. Negli ultimi anni, uno dei grandi protagonisti delle predazioni è stato proprio M49: si stima che il 40% dei danni, per un totale di 45mila euro di indennizzi (nel 2019), sia stata colpa sua. Pecore uccise, fattorie messe a soqquadro in cerca di cibo. Così il Trentino, e poi l’Italia, si è diviso sul suo conto: chi ne chiedeva l’uccisione, chi la libertà. ll temperamento dell’orso, giudicato aggressivo, aveva portato a definire M49 come pericoloso, tanto che come già avvenuto per altri animali in passato, i presidenti delle province autonome di Trento e di Bolzano avevano autorizzato la possibilità di abbatterlo. Un altro episodio, che ha visto protagonista l’orso M57, ha poi accresciuto le polemiche: ad Andalo un carabiniere di 24 anni è stato ferito dopo un incontro ravvicinato con l’orso. Complici altri avvistamenti e incontri non sempre graditi, l’Italia si è ritrovata così a farsi delle domande. Possiamo, a fronte di alcune sporadiche predazioni (con tanto di indennizzi per gli allevatori), convivere con gli orsi senza dover ricorrere a trappole e fucili? Possiamo lasciarli liberi (e molte volte dotati di radiocollare) anche se sono stati protagonisti di sfortunati incontri con l’uomo? Può l’uomo convivere con sempre più orsi? Domande che restano ancora aperte. Per molti biologi ed etologi oggi sarebbe importante ricostruire la cultura che ci lega agli animali selvatici. Insegnare ai bambini (e anche ai grandi) come si comportano i plantigradi e come comportarsi in caso di avvistamento, imparare a conoscere quando si corre un rischio reale. Imparare per esempio a non lasciare cibo incustodito che potrebbe attirarli, a non avvicinarsi a loro e ai cuccioli, a ricordarsi che probabilmente gli orsi hanno più paura di noi. Per creare questa cultura, senza mai pensare di dover arrivare agli abbattimenti, serve una costruzione «giorno per giorno con informazione capillare, prevenzione e comportamenti corretti. E ricordandosi sempre che il rischio zero non esiste, ma che tutelare l’orso significa tutelare l’intero ecosistema» ci ricorda il Wwf. È una strada lunga, ma come ha spiegato Enrico Alleva, etologo e accademico dei Lincei, «un tempo esisteva un’alfabetizzazione di massa su quello che bisogna e non bisogna fare con l’orso. Queste sono regole che facevano parte del patrimonio dell’Italia rurale che si sono perse». È tempo di ripristinarle. (G. T.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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IN MOLISE NASCE IL MUSEOGIARDINO DEI MELI ANTICHI Nella provincia di Isernia, un modello di successo della Green economy e dell'agricoltura biologica

Castel del Giudice, in provin- tempi remoti. Oggi questi “monumenti cia di Isernia, è più facile ca- naturali”, spesso sopraffatti dalla moda dere in tentazione. Tutta col- consumistica che omologa le scelte di acpa, bonariamente parlando, quisto, sono ignorati nella dieta umana del Museo - Giardino dei meli antichi. e rischiano l’estinzione. Il Giardino dei Saranno circa settanta le varietà di mele meli, realizzato dal Comune di Castel del dell’Alto Sangro di Molise e Abruzzo, Giudice e dalla società “Melise” con la spesso “dimenticate” o con una produ- consulenza dell’associazione “Arca Sanzione molto ristretta, ospitate nel giar- nita”, ha come obiettivo la conservazione dino dei meli antichi grazie ad Erman- del materiale genetico e la divulgazione e no D’Andrea, uno dei maestri italiani valorizzazione di ogni uso del frutto, per nella componentistica meccanica di alta renderlo al passo con le esigenze di imprecisione. Insieme al sindaco del pae- presa e dei moderni stili alimentari». se, Lino Gentile, ha messo in piedi un Tra le varietà da salvaguardare c’è modello replicabile di green economy e la Limoncella, una cultivar presente in agricoltura biologica. alcune aree del Molise, dell’Abruzzo e «La diversità biologica e genetica della Campania, soprattutto nell’area - spiega D’Andrea del Sannio (provin- costituisce una cia di Benevento). riserva di geni da La mela è piccola, Saranno circa settanta utilizzare nei procilindrica e si prele varietà di mele dell’Alto senta leggermente grammi di miglioramento e di adatta- Sangro di Molise e Abruzzo appuntita, con bucmento colturale ai cia liscia e poco ceospitate nell'area cambiamenti climarosa. In superficie ci tici in atto. L’Alto sono molte lenticelMolise, per l’intele e ha un colore che grità di buona parte del suo territorio, è va dal giallo-verdognolo al giallo-doraprovvisto di un inestimabile patrimonio to. La polpa è bianca con una consistenarboreo, sia spontaneo che coltivato da za solida e croccante. Il terreno dove

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cresce meglio è quello della collina e della montagna meridionale; ha un sapore zuccherino, leggermente acidulo; può essere consumata fresca, cotta o trasformata in succhi. Coltivata ad un’altitudine tra i 600 e i 700 metri, la Zitella è un’antica varietà dell’alto Molise e dell’Abruzzo che si può trovare anche in altre regioni dell’Italia centrale, come le aree collinari e montane della Campania. Si conserva fino a sei mesi in un ambiente buio. Contiene poca pectina ed è adatta alla produzione di canditi, nonostante siano necessarie tante per averne un buon numero. La buccia giallognolo-rossastra ha una “guancia” rosea. È leggermente appiattita e asimmetrica, ma molto profumata e aromatica con una compatta polpa bianca. Il nome, probabilmente, deriva dal fatto che un tempo le nubili ne utilizzassero la polpa come cosmetico e per profumare armadi e cucine. Ancora oggi le famiglie di Agnone (IS) possiedono un albero di mele zitella. La tradizione natalizia vuole che sia posto sulla tavola un cesto per

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far assaggiare il frutto agli ospiti e dimostrare in tal germente acidulo. Oltre alle varietà aumodo la propria ricchezza. toctone, tra i filari di Castel del Giudice Rimanda al mondo delle fiabe la Ge- c’è la Florina, dal colore rosso, resistente lata, nota per la polalla ticchiolatura e pa vitrea, una sua caad altre malattie, ma ratteristica. Ottima Il parco, nel comune di Castel con un altro punto quando viene consu- del Giudice, si occuperà della debole: la variabilimata fresca, perché tà climatica. Dopo fa apprezzare appie- divulgazione e valorizzazione esser stata raccolta no il proprio aroma, si conserva a lungo. di ogni uso del frutto ha una buccia verde La Dolorina ha una e una consistenza soforma più allungata lida. Piccola e piatta, la Tinella, rimane e un colore rosso brillante, mentre la Prisull’albero fino a quando sono cadute miera, che matura a settembre, si carattetutte le foglie. La polpa ha un sapore leg- rizza per il sapore dolce.

Ci sono, inoltre, le Golden Lasa, Golden Delicious, Golden Orange, Gala Sansa, Gala Galaxy, Fuji Kiku, Red Chief e Renette Canada. Accanto al museo, sono state collocate anche una dozzina di arnie, utilizzate per formare gli aspiranti apicoltori che riceveranno sostegno e consigli per l’accesso al credito, alla logistica e all’assistenza tecnica prima di poter produrre il miele. Un connubio che sarebbe piaciuto a Lucio Battisti, il quale nell’album “Una giornata uggiosa” (1980) cantava: «Io ti vorrei una mela, vera, semplice, spontanea, rilassante». (G. P.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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Lotta alla desertificazione con l’Enea Un progetto per mettere al riparo i suoli agricoli

a desertificazione dei suoli agricoli è una delle emergenze di enzimi che è in grado di nutrire la grande varietà di microrganismi del XXI secolo. Con la popolazione mondiale in crescita, che popolano e rendono fertile il terreno». non ci si può permettere di perdere superfici fertili. Così, Concretamente, il biotrattamento POREM è in grado di fissare la scienza sta promuovendo progetti per arginare questo nel suolo il carbonio (+40%), che rappresenta la sostanza organica fenomeno. che aumenta la fertilità del terreno e ne migliora la struttura riducenL’Enea (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e do i fenomeni di erosione e preservando la sua capacità di regolare lo sviluppo economico sostenibile) propone un innovativo biotrati flussi idrici superficiali e profondi. Inoltre, determina un aumento tamento che coniuga ricerca scientifica, economia circolare e bassi delle sostanze nutritive per le piante, come fosforo (+20%) e azoto costi di produzione. È l’obiettivo di POREM, un progetto da quasi (+40%), che vengono trattenute nel suolo e rilasciate lentamente. 1,5 milioni di euro del programma europeo LIFE, che vede la parteMa c’è di più. La produzione del bioattivatore è a basso impatto cipazione per l’Italia di Enea, Gruppo Soldano srl di Limbadi (Vibo ambientale perché riduce le emissioni di gas serra e abbatte il contenuValentia) e Astra - Sviluppo e Innovazione di Faenza (Ravenna) nel to di ammoniaca (-80%), responsabile del cattivo odore, rispetto alla ruolo di coordinatore. pollina non trattata. In Europa l’allevamento di pollame rappresenta Il gruppo di ricerca, che comprende anche la quarta fonte di emissione di ammoniaca e ora, partner provenienti da Spagna e Repubblica grazie al progetto POREM, è possibile riconverProposto un biotrattamento tire uno scarto dell’industria avicola in un nuovo Ceca, ha messo a punto un nuovo bioattivatore che utilizza come materie prime la pollina - il che coniuga ricerca scientifica, prodotto funzionale per il mantenimento della principale sottoprodotto dell’allevamento di fertilità e della funzionalità dei suoli. economia circolare e bassi pollame - e un preparato enzimatico naturale. Finora nel nostro paese (precisamente in «La pollina è ricca di sostanze nutritive e Calabria e in Puglia), sono state prodotte circa costi di produzione rappresenta una fonte continua e a basso co3 tonnellate di bioattıvatore; in questa prima sto di materia organica e di nutrienti per la rifase Enea si è occupata del monitoraggio delle generazione dei suoli. Mentre il preparato enzimatico deriva da una emissioni di CO2, ammoniaca, metano e idrogeno solforato, attramiscela di piante, come le graminacee e le apiacee, e costituisce l’everso l’utilizzo sensori posti all’interno e sulla superficie dei cumuli, lemento principale perché modifica la pollina in bioattivatore e ne e dell’analisi delle caratteristiche chimico-fisiche del bioattivatore per determina le proprietà», spiega Alessandra Strafella del laboratorio valutare evoluzione, stabilità termica e decomposizione. Enea di Tecnologie dei materiali di Faenza. I primi test in campo sono stati condotti da Astra su campi colti«Il 45% dei suoli europei è a rischio desertificazione - prosegue vati a pomodoro a Cesena e a orzo in provincia di Foggia. In entrambi la ricercatrice Enea - e puntare su nuovi fertilizzanti non basta più. i casi i risultati preliminari si sono dimostrati promettenti. Nell’azienCon POREM abbiamo ideato una nuova tecnica che è in grado di da di Cesena le produzioni di pomodoro da industria ottenute con rigenerare il terreno, migliorare produttività e biodiversità e, sopratl’impiego di POREM sono risultate comparabili dal punto di vista tutto, ridurre il fabbisogno d’acqua aumentando del 25-35% la ritenquantitativo a quelle ottenute con i fertilizzanti di sintesi e decisamenzione idrica del suolo. Alla base di questo risultato, c’è un preparato te maggiori rispetto a quelle del campione non trattato. (F. F.)

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Energia, i comportamenti domestici Report dell’Università di Milano e della campagna Italia in Classe A

stato pubblicato nei giorni scorsi il report “I comporferi) e quelle legate alla gestione dei riscaldamenti. La ricerca tamenti energetici in ambito domestico - Dimensioni evidenzia infatti che il riscaldamento domestico costituisce la culturali, sociali ed individuali”, realizzato dall’Univerprincipale voce di spesa energetica per i cittadini e che le ore sità Statale di Milano (Cattedra di Psicologia Sociale) e di accensione invernali risultano, soprattutto nel Settentrione, in collaborazione con Italia in Classe A, la campagna nazionale sovradimensionate rispetto all’attuale situazione climatico-mesull’efficienza energetica promossa dal Ministero dello Sviluppo teorologica. Inoltre, il dato urbano (assenza di minori consumi Economico e realizzata da ENEA. a fronte di temperature mediamente più alte a causa delle isole Si tratta di una ricerca interdisciplinare, condotta da Paolo di calore) lascia presupporre che la dimensione psicologica abInghilleri (coordinatore), Marco Boffi, Linda Grazia Pola e Nibia un impatto particolarmente significativo in quest’ambito. È cola Rainisio, che analizza i problemi ambientali alla luce della presente, inoltre, l’indicazione di investire sul target emergente psicologia e delle scienze sociali applicate, approfondendo il rapdelle famiglie mono-componente, che attualmente rappresenporto tra culture e comportamenti energetici con un focus sul tano un terzo dei nuclei residenti in Italia e sono caratterizzate contesto italiano e sull’uso domestico dell’energia. da un maggior consumo energetico pro capite rispetto a tutte le Ne emerge una sostanziale contraddittoaltre tipologie familiari. rietà della situazione nazionale, caratterizza«L’approfondimento delle dimensioni Il consiglio è quello ta da un lato da atteggiamenti vicini a quelli culturali e psico-sociali della sostenibilità dei paesi più avanzati nell’ambito della sodi coltivare comportamenti ambientale è una necessità urgente nelle sostenibilità (elevata percezione dei rischi del cietà contemporanee», spiega Ilaria Bertini, virtuosi nell’utilizzo degli cambiamento climatico, fiducia nell’azione direttore del Dipartimento Unità Efficienza collettiva, ampia diffusione di alcune pratiEnergetica dell’ENEA. eltrrodomestici più diffusi che di sostenibilità), dall’altro da indicatori «Nel corso dei prossimi decenni, attradi segno opposto (individualismo/mascoliniverso la sostituzione dei sistemi energetici tà, scarsa percezione di responsabilità individuale, rifiuto verso esistenti con modelli di produzione alternativa, assisteremo a una le politiche disincentivanti, diffusione poco sviluppata di alcuni delle più importanti trasformazioni tecnologiche mai avvenute e comportamenti pro-ambiente). Inoltre, nel contesto italiano le questo cambiamento richiederà un forte impegno da parte del differenze su scala territoriale sono così significative da consimondo delle istituzioni e della ricerca» aggiunge. «La sfida che gliare l’adozione di modalità d’intervento differenziate, “targetgli autori del report lanciano ai decisori politici è quella di ritizzando” messaggi, pratiche e proposte politiche e puntando sui pensare un approccio e dare vita a nuove strategie di comunivantaggi ai quali gli italiani sono più sensibili: il risparmio econocazione e informazione in grado di rispondere ai cambiamenti mico e la riduzione dei rischi per la salute. che la transizione energetica sta mettendo in atto a livello gloIl report consiglia di promuovere i comportamenti dobale, individuale e collettivo. Come ENEA vogliamo contribuire mestici virtuosi incentivando, ad esempio, le buone pratiche a realizzare gli strumenti più idonei a raccogliere questa sfida», riguardanti gli elettrodomestici più diffusi (lavatrici e frigoriconclude Bertini. (F. F.) Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

INNOVAZIONE

Cellule artificiali per differenziare i neuroni Studio dell’Università di Trento pubblicato su Science Advances

L’

impiego delle cellule artificiali per scopi terapeutici è un ed esperto di cellule staminali. Conti, dopo aver lavorato all’Univercomplesso ambito della ricerca in cui numerosi istituti sità di Milano e in Gran Bretagna, dal 2013 svolge la propria attività scientifici stanno investendo risorse economiche e proall’Università di Trento. Le sue ricerche hanno portato a importanti fessionali. Parla italiano un promettente studio realizzato risultati riguardanti la produzione di cellule staminali del cervello e dall’Università di Trento, finanziato dalla Fondazione Armenise Harneuroni da cellule staminali pluripotenti e da tessuto cerebrale. vard, che sviluppa cellule artificiali in grado far differenziare i neu«Sheref Mansy si è rivolto a me e a Luciano Conti per mettere roni. Lo studio, pubblicato su Science Advances, dimostra che mimi in comune le nostre competenze. Abbiamo sviluppato insieme una cellulari costruiti in laboratorio possono “parlare” con cellule neurostrategia per identificare un messaggero fatto da cellule artificiali nali viventi, inducendole a modificarsi. I ricercatori hanno combinato che potesse essere riconosciuto da un neurone. Abbiamo poi definistudi di neuroscienze e di intelligenza artificiale applicati alla biologia to un’interpretazione biologica in grado di rivelare che il messaggio cellulare. venisse effettivamente compreso dalle cellule naturali. Ciò può avere «Duhan Toparlak, postdoc nel mio laboratorio, ha costruito le un impatto enorme per la clinica» dice Marie-Laure Baudet, leader cellule artificiali. Nel nuovo studio, abbiamo visto che queste cellule del Laboratorio Giovanni Armenise Harvard di Neurobiologia degli artificiali sono in grado di percepire un segnale Assoni. fisiologico, e in risposta le cellule artificiali posBiologa di origine francese, Marie-Laure Integrati studi sono rilasciare uno specifico segnale proteico Baudet si è trasferita a Trento dopo aver lavoche porta alla differenziazione delle cellule neurato in Canada e Gran Bretagna. Nella sua cardi neuroscienze ronali» dice Sheref Mansy, biochimico di origiriera al Dipartimento Cibio dell’Università di e di intelligenza artificiale Trento ha identificato uno dei processi cruciali ne statunitense e coordinatore dello studio. Mansy si è trasferito da Boston a Trento nel nella formazione delle connessioni neuronali, alla biologia cellulare 2009, dopo aver vinto il CDA Armenise Harun risultato sfruttato anche nel nuovo studio su vard. È a capo del Laboratorio di Origine della Science Advances. Durante il processo di sviVita e Biologia Sintetica al Dipartimento Cibio dell’Università di Trenluppo cerebrale, la formazione delle connessioni fra neuroni è infatti to e professore al Dipartimento di Chimica dell’Università dell’Alberun evento di fondamentale importanza. Errori durante l’instaurarsi di ta. Il suo team ha lavorato a stretto contatto con i team di Marie-Laure questi collegamenti possono avere conseguenze devastanti, causando Baudet, Luciano Conti e Paolo Macchi, rispettivamente a capo del Lagravi patologie neurologiche. boratorio Giovanni Armenise Harvard di Neurobiologia degli Assoni, Per questo, “insegnare” ai neuroni funzioni fondamentali come la del Laboratorio di Biologia delle Cellule Staminali e del Laboratorio differenziazione a partire da cellule artificiali geneticamente controlladi Neurobiologia Cellulare e Molecolare. te può avere grandi applicazioni terapeutiche per combattere le malat«È stato entusiasmante riuscire per la prima volta a far sì che celtie neurodegenerative. Utilizzando la tecnologia sviluppata in questo lule artificiali fossero in grado di guidare e sostenere i processi biolostudio, un giorno potrebbe essere possibile ottenere cellule artificiali gici necessari per la conversione delle cellule staminali del cervello in in grado di sintetizzare e rilasciare specifiche molecole di un farmaco, neuroni maturi» dice Luciano Conti, professore di Biologia Applicata sviluppando così una medicina altamente personalizzata. (F. F.)

Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

INNOVAZIONE

Pannelli innovativi con prodotti di scarto Al via il progetto per utilizzare gli avanzi dell’industria chimica nell’edilizia

davvero un progetto ambizioso quello di INNCED ( INcon brevetto internazionale, nel nostro laboratorio e basata sulla Novazione nell’utilizzo di by product da processi Chimiazione combinata di lievito di birra e perossido di idrogeno, dalla ci per la fabbricazione di pannELLI per l’eDilizia), che cui reazione scaturiscono la formazione di bolle di ossigeno e la vede ENEA collaborare con l’azienda Fluorsid Spa, leaconseguente lievitazione del composito”. der mondiale nella produzione e vendita di prodotti chimici a base I prodotti attualmente presenti sul mercato sono pannelli in di fluoro: la realizzazione di pannelli innovativi per l’edilizia con cartongesso e/o blocchi in calcestruzzo di argilla espansa, leggeri, un prodotto di scarto dell’industria chimica. Il progetto, che conta resistenti e con i quali è possibile realizzare celermente e a secco su un finanziamento totale di 180mila euro, di cui un quarto a caripareti resistenti. “Lo scopo della nostra ricerca è quello di realizco del programma ENEA Proof of Concept 2020, durerà un anno zare prototipi di pannelli di anidrite sintetica con prestazioni mece impiegherà nella realizzazione dei pannelli un sottoprodotto del caniche migliori rispetto a quelle dei prodotti attuali, che risultaciclo produttivo industriale di Fluorsid, costituito per il 98% da no leggeri e a bassa densità. Questo anche collaborando con una gesso anidro (CaSO4). Il gesso è un minerale molto tenero compoazienda leader del settore a livello internazionale e mettendo così a sto da solfato di calcio biidrato. Riscaldando disposizione del sistema produttivo del paese il gesso tra 100°C e 150°C ( la temperatura l’esperienza e gli strumenti della ricerca apottimale è 128°C) si elimina parte dell’acqua ha concluso il ricercatore dell’Enea Il progetto, finanziato per plicata”, (circa il 75%) presente nella struttura chimiPiero De Fazio. 180mila euro, realizzerà ca, ottenendo così gesso anidro, vale a dire Nell’ambito della progettazione e codisidratato, detto anidrite. Il minerale parzial- pannelli edili costituiti per il struzione di pannelli utili quanto funzionali mente disidratato è chiamato emiidrato del al risparmio energetico e alla qualità dell’am98% da gesso anidro solfato di calcio o scagliola ( comunemente biente, ricordiamo il pannello a idrogeno che conosciuto come intonaco di Parigi ). converte direttamente l’energia solare in “gas Il team di ricercatori di Enea di due rinnovabile”. E’ una innovazione presentata diversi dipartimenti, vale a dire Tecnologie Energetiche e Fonlo scorso anno da un gruppo di scienziati dell’Università belga di ti Rinnovabili e Sostenibilità dei sistemi produttivi e territoriali, Ku Leuven, coordinati dal prof. Johan Martens. E’ un dispositivo studierà la possibilità di realizzare un prototipo di pannello innoche converte direttamente la luce solare in “gas rinnovabile” a zero vativo destinato al settore edile, secondo modelli di economia ciremissioni di anidride carbonica. Sulla base di test effettuati in lacolare e caratterizzato da resistenza al fuoco ed alle sollecitazioni boratorio, il pannello con una superficie pari a 1,6 metri quadrati è meccaniche, otre ad alti livelli di isolamento termico ed acustico in grado di produrre in media 250 litri/giorno del prezioso gas, con ed elevata leggerezza. un’efficienza del 15% che, costituisce un primato mondiale per un Piero De Fazio, responsabile della Sezione Strumenti per Apapparecchio di questo tipo, costruito senza impiegare metalli rari o plicazioni Energetiche dell’Enea, ha spiegato:” Queste ultime caaltri materiali particolarmente costosi. Per produrre l’idrogeno in ratteristiche, che si cercheranno di raggiungere, saranno sperimenmodo totalmente “pulito” tramite l’elettrolisi, bisogna convertire tate applicando la metodica di areazione della malta già brevettata, i raggi solari in elettricità con il fotovoltaico tradizionale. (P. S.). Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

INNOVAZIONE

Dall'IA un aiuto per comprendere l'Alzheimer Nuovi studi grazie alle nuove tecnologie che simulano le funzioni cerebrali

i tratta di uno studio di un gruppo di ricercatori dell'IVta «è composta prevalentemente da neuroni che producostituto di scienze e tecnologie della cognizione del Conno dopamina, un neurotrasmettitore molto importante per la siglio nazionale delle ricerche (Cnr-Istc), dell'Univerregolazione dell'umore e della motivazione. I risultati ottenusità Campus Bio-Medico di Roma e dell'Irccs Istituto ti in questi studi hanno permesso di simulare al computer i neurologico mediterraneo Neuromed di Pozzili (Isernia). Graprocessi patologici che si innescano nelle primissime fasi della zie ad un modello di intelligenza artificiale è stato possibile malattia». simulare alcune funzioni del cervello. «Questo lavoro ha consentito di chiarire - spiegano MarLa ricerca condotta presso l'Università Campus Bio-Mecello D'Amelio dell'Università Campus Bio-Medico e Stefano dico, l'Irccs Fondazione Santa Lucia di Roma, l'Università di Puglisi-Allegra del Neuromed - come la degenerazione iniziale Sheffield (Uk), è stata pubblicata sul 'Journal of Alzheimer's della Vta alteri a cascata la funzione di altri circuiti neuromoDisease'. Lo studio ha messo in evidenza, e chiarito, quella che dulatori, causando inizialmente sintomi simili alla depressione è ritenuta la primissima manifestazione legata alla malattia di (tipici delle prime fasi della malattia) e favorendo in seguito Alzheimer e cioè il cattivo funzionamento l'accumulo di proteine neurotossiche che dell’area ventrale (Vta ). Area situata vicicaratterizza la malattia (placche extra-celno alla linea mediana, nel mesencefalo, in di beta-amiloide e grovigli intracelLo studio è stato condotto lulari una delle zone più profonde cervello. lulari della proteina Tau), con conseguente Quest'area riveste una funzione molto dai ricercatori del Cnr-Istc del distruzione di neuroni in aree del cervello importante nel sistema di ricompensa del Campus Bio-Medico di Roma funzionali alla memoria e a altre funzioni cervello, di assuefazione della droga, di cognitive». e dal Neuromed di Pozzilli motivazione etc. Inoltre, è stato riscontraGli studi hanno permesso di individuato che la Vta gioca un ruolo molto imporre, attraverso il sistema dell'intelligenza artante in diversi disturbi mentali. tificiale, una teoria unica che ha permesso Questo studio potrebbe rappresentare un aiuto impordi scoprire molti aspetti della malattia finora sconosciuti cretante nello studio dell’Alzheimer, soprattutto nelle fasi iniziaando un quadro più completo ma ancora lontano da quello li della malattia attraverso terapia che potrebbero rallentare definitivo, aprendo la strada sia alla diagnosi precoce o addirittura bloccare il decorso degenerativo della malattia Infine, come spiega il coordinatore del team del Cnr-Istc, nelle aree del cervello preposte alla produzione e utilizzo delGianluca Baldassarre «Essendo l'attività dei neuroni della Vta la dopamina. L'Alzheimer è considerata una delle forme più legata alla gestione delle emozioni e dello stato motivazionacomuni di demenza senile, una patologia neurodegenerativa a le, la nostra scoperta evidenzia l'importante ruolo dello stato decorso cronico e progressivo, caratterizzata da atrofia cerepsicologico del paziente, suggerendo come la riduzione della brale, cioè da una riduzione della massa cerebrale che colpisce motivazione e la graduale perdita di interessi, fenomeni spesso delle specifiche aree cerebrali. I due ricercatori del Cnr-Istc sottostimati dai pazienti e dai loro familiari, possano acceleraDaniele Caligiore e Massimo Silvettil hanno spiegato che la re l'avanzamento della malattia». (C. P.).

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23 ottobre 2020 - Live webinar

ONCOLOGIA INTEGRATA: APPROCCI MULTIDISCIPLINARI PER COADIUVARE LE TERAPIE ANTITUMORALI

DELEGAZIONE REGIONALE TOSCANA E UMBRIA DELEGAZIONE REGIONALE EMILIA ROMAGNA E MARCHE

Organizzato dalle delegazioni regionali dellâ&#x20AC;&#x2122;Onb di Toscana-Umbria ed Emilia Romagna-Marche

Comitato Scientifico Stefania Papa, Rossana Berardi, Michele Gardarelli, Edy Virgili

Con il patrocinio di

Richiesto patrocinio a Regione Emilia Romagna, Regione Umbria, Ordine Medici Perugia, Ordine Psicologi Emilia Romagna.

Info: www.onb.it

BENI CULTURALI

Il “Sentiero Italia” per il turismo sostenibile Accordo tra Ministro per i Beni culturali e il Club Alpino Italiano di Pietro Sapia*

Quindi – ha aggiunto – è importantissimo prepararsi anche al dopo. La nuova intesa con il Club Alpino Italiano metterà a disposizione molti strumenti innovativi agli escursionisti italiani e stranieri che scelgono le nostre montagne, favorendo un turismo pienamente consapevole, sostato firmato lo scorso 29 settembre dal Ministro per i Beni e stenibile e intelligente». L’intesa siglata tra Mibact e Cai mira alla vale attività culturali e per il turismo, Dario Franceschini, e dal lorizzazione e alla promozione dell’offerta turistica rappresentata dalla Presidente generale Club Alpino Italiano, Vincenzo Torti, il montagna, che già la scorsa estate ha registrato un aumento tra il 30 e protocollo d’intesa per la valorizzazione del turismo montano il 40% rispetto all’anno precedente, attestandosi come seconda meta sostenibile. Il protocollo rinnova l’accordo firmato il 30 ottobre 2015, preferita dai viaggiatori. Il protocollo prevede il completamento entro centrato sul potenziamento della rete sentieristica e dei rifugi montani. il 2021 del Catasto nazionale dei Sentieri (INFOMONT), grazie all’agIl protocollo prevede una serie di azioni condivise tra il Mibact e il Cai giornamento costante dei tracciati rilevati con il metodo di geolocalizper la promozione, in ambito nazionale e internazionale dell’offerta tuzazione Gps; l’impegno da parte del MiBACT, assieme a Regioni ed ristica, nello specifico di quella montana, attraverso la valorizzazione dei percorsi escursionistici, con speciale riferimento al Sentiero Italia Cai enti locali, per uniformare interamente la segnaletica orizzontale e verche, con i suoi 7.200 chilometri diventa “il camticale in tutta Italia, in modo coerente con quella mino più lungo del mondo”, che sarà raccontato ufficialmente predisposta e adottata dal Cai; una Il percorso è lungo 7.200 anche in un docu-film e illustrato in una guida in particolare attenzione al Sentiero Italia CAI, spi12 volumi. Questo protocollo – ha detto il minina dorsale del Sentiero dei Parchi che attraverso i chilometri e si estende suoi oltre 7000 chilometri, unisce tutte le regioni stro Franceschini – è importante perché dimostra attraverso tutte italiane, con il fascino, la bellezza e le tradizioni che non stiamo soltanto affrontando l’emergenza dei loro territori interni; un impegno comune per e aiutando le imprese a superare il deserto, come le regioni italiane facilitare la realizzazione di una rete di strutture è doveroso, ma stiamo preparandoci anche al per l’accoglienza su tutto il territorio nazionale dopo quando in Italia il turismo internazionale per camminatori ed escursionisti, costruendo un circuito virtuoso di tornerà con i numeri imponenti e che negli anni passati ci aveva spinto a forte sostegno per le economie locali e la valorizzazione delle produzioimmaginare una strategia di diffusione in tutto il territorio nazionale per ni agroalimentari. Infine, per assicurare ancora maggiore sicurezza nelevitare il congestionamento di tanti luoghi italiani. Fino a gennaio, semla frequentazione dei percorsi escursionistici e dei cammini, l’accordo bra assai lontano ma non lo è, avevamo il problema dell’overbooking, definisce un percorso che ha come obiettivo l’attivazione gratuita per dibattevamo sul ticket d’ingresso ma tutto questo tornerà con tutte le tutti dell’applicazione GeoResQ - da installare sul proprio smartphone sue potenzialità e le sue problematiche quando sarà finita la pandemia. e gestita dal Corpo Nazionale Soccorso Alpino e Speleologico (CNSAS) - che consente l’immediata geolocalizzazione in caso di incidente e la * conseguente attivazione del soccorso. Il Database completo del Catasto Consigliere tesoriere dell’Onb, delegato nazionale per le regioni nazionale dei Sentieri sarà disponibile sul portale della Direzione GeneEmilia Romagna e Marche. rale del Turismo del Mibact.

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BENI CULTURALI

Vacanze alla riscoperta del Belpaese Gli italiani quest'anno scelgono il turismo della nostra Penisola di Michelangelo Ottaviano

L’

Italia è una delle mete più visitate dai turisti. Nel 2019, secondo i dati ENIT, è stato il quarto paese più visitato al mondo con 94milioni di visitatori. Anche agli italiani piace trascorrere le vacanze nella propria terra, e quest’anno più che mai con l’emergenza Covid ancora in corso a condizionare le scelte dei pochi, nonché fortunati, vacanzieri, la nostra penisola è stata esplorata in lungo e in largo. Il 2020, infatti, registra un calo di italiani in vacanza di oltre il 40% rispetto allo scorso anno. Isnart-Unioncamere, in un sondaggio dello scorso mese su un campione rilevante di intervistati, segnala che dei circa 24 milioni di partenti, l’86% ha scelto una destinazione conterranea, mentre solo il 4,8% andrà all’estero. Come accennato prima, analizzando più approfonditamente la larghissima maggioranza di persone che hanno optato per un soggiorno in Italia, il precedente studio ha rilevato che il 31% dei circa 20 milioni di turisti interni è stato influenzato dall’emergenza sanitaria. Le regioni che hanno visto un calo più drastico dell’affluenza sono Lombardia, Lazio, Marche ed Emilia Romagna. In compenso, gran parte di vacanzieri ha pensato bene di approfittare della situazione per andare alla scoperta delle regioni meno colpite, le quali, nemmeno troppo casualmente, sono anche le meno ambite per passare l’estate. Umbria, Abbruzzo, Friuli e Molise hanno di fatto registrato un incremento consistente del turismo rispetto al 2019. Ma chi sono i “pionieri” di questa inversione di rotta? Chiaramente i giovani. Secondo il sondaggio condotto dal magazine “Vita”, circa il 25% dei ragazzi di età compresa tra i 23 e i 35 anni sceglie un soggiorno in montagna a discapito del mare. I luoghi più suggestivi sono quelli che permettono un ricongiungimento con la natura, o che offrono la possibilità di fare escursioni in luoghi a dir poco incantati, ma troppo spesso declinati in favore di luoghi più in voga. Una riscoperta del “Bel paese” che fa senz’altro strappare un sorriso anche in un momento così delicato.

Il dispositivo per depurare l'acqua Il suo nome è Quench Sea ed è il nuovo dispositivo portatile lanciato dall’azienda britannica Hydro Wind Energy. Letteralmente significa “depurare il mare” e il suo scopo è raccogliere l’acqua marina, dissalarla e infine purificarla, rendendola potabile. Un congegno comodo, grande più o meno come un ferro da stiro, ma soprattutto economico, che si propone come risorsa importante contro la crisi idrica mondiale su piccola scala. L’azienda britannica lo ha lanciato con l’obiettivo di fornire un supporto ideale ai paesi ricchi di corsi d’acqua, ma sprovvisti di sistemi di forniture idriche adeguati. È un’invenzione che mira anche a salvaguardare l'ambiente, poiché si profila come un ottimo sostitutivo delle bottiglie di plastica. Continuando lungo la direzione della sostenibilità ambientale, Quench Sea non guarda solo alla riduzione dell’inquinamento nei paesi più problematici, ma offre una soluzione “green” anche alle persone che amano o devono stare per lunghi periodi a contatto con la natura. Per i vari campeggiatori, esploratori, marinai, può essere visto anche come una soluzione possibile in situazioni di emergenza. Ora la vera domanda è: come funziona? Il principio di fondo è lo stesso dei grandi impianti di desalinizzazione: la dissalazione avviene infatti tramite un sistema idraulico di membrane ad osmosi inversa, che consente la rimozione dei sali dall’acqua di mare, mentre la microfiltrazione con filtro a carbone attivo elimina elementi patogeni, parassiti, virus e microplastiche. L’innovazione sta nell’essere riusciti a comprimere il tutto in un dispositivo che pesa meno di un chilo e che, banalmente, si aziona con una manovella. Nella migliore delle ipotesi Quench Sea è in grado di purificare tre litri d’acqua ogni ora, anche se la media si aggira intorno ai due litri. Per ora stiamo parlando di un prototipo, ma l’Hydro Wind Energy, dopo la promozione su Indiegogo, è pronta a perfezionarlo prima possibile e a lanciarlo sul mercato già da Febbraio 2021. (M. O.).

Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SPORT

di Antonino Palumbo

lla ricerca di una nuova normalità, nonostante il Covid-19. Voglia di sport e sicurezza sanitaria s’intrecciano, in questo inizio d’autunno che rischia di assomigliare troppo alla tarda primavera. E spesso la passione per i propri beniamini fa dimenticare quelle che dovrebbero essere le attenzioni minime per prevenire i contagi. Prove di normalità alla Puskas Arena di Budapest, dove circa 16mila spettatori hanno assistito alla finale della Supercoppa Europea tra Bayern Monaco e Siviglia. Un importante banco di prova per le altre competizioni continentali, con un messaggio portato dal presidente dell’Ufa, Aleksander Ceferin: «La nostra priorità è la salute, ma vogliamo anche essere portatori di speranza». Dalla speranza alla “minaccia”, quella che con la sua ironia guascona Zlatan Ibrahimovic ha rivolto al virus, via Instagram, dopo essere stato trovato positivo al tampone prima di Milan-Bodo/Glimt di Europa League: «Il Covid ha avuto il coraggio di sfidarmi. Pessima idea», le parole del fuoriclasse svedese. In precedenza, in casa Milan era risultato positivo anche Leo Duarte. Allarme anche nel Torino, con un caso riscontrato nei controlli di routine dopo la partita con la Fiorentina, riguardante un tesserato che non aveva preso parte al match del Franchi. Quanto agli stadi, il primo passo del governo è stato riaprire gli stadi con un tetto massimo di mille spettatori, con l’impegno di trovare un piano condiviso con le regioni in vista del prossimo Dpcm, che tenga conto delle valutazioni del Ministero della Salute e del Cts sulla curva epidemiologica: la percentuale di ingresso dovrebbe essere legata alla capienza degli impianti. Fra le curiosità legate alla parziale riapertura degli stadi,

68 Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

IL BRACCIO DI FERRO TRA SPORT E PANDEMIA Il calcio ritrova gli spettatori, ma “trema” per i contagi. Tifosi “indisciplinati” al Tour de France, mentre il CIO sostiene che le Olimpiadi si terranno nel 2021

i 500 biglietti riservati dalla Sampdoria a grandi eventi sportivi», ha ammesso il primedici, infermieri e operatori socio-sa- mo ministro Boris Johnson. Altrove non nitari dei quattro ospedali genovesi Gal- va meglio. I sauditi dell’Al Hilal sono stati liera, Gaslini, San Martino e Villa Scassi, esclusi dalla Champions League asiatica, per la partita casalinga con il Benevento. di cui sono i detentori, perché 15 suoi calResteranno ancora chiusi gli stadi ciatori sono risultati positivi al Covid-19 inglesi, parte intee quindi non c’erano grante di quel graneffettivi per poter I contagi continuano de spettacolo che è scendere in campo. la Premier League. In Brasile, invece, è tra calciatori, tra cui l’asso Complice l’aumentoccato al Flamento dei casi e l’innal- del Milan, Zlatan Ibrahimovic, go alzare bandiera zamento del livello che ha saltato gli ultimi match bianca di fronte al vid’allerta, infatti, il rus della Sars Cov2: governo inglese è dopo la trasferta di tornato sui suoi passi e ha rinviato a data Coppa Libertadores in Ecuador, infatti, il da destinarsi l’ingresso del pubblico negli club carioca si è ritrovato con 16 elementi stadi e nei palazzetti, inizialmente fissato della prima squadra contagiati dal virus e per il prossimo primo ottobre. «La dif- quindi messi in isolamento. fusione del virus sta compromettendo la Il braccio di ferro con il Covid-19 nostra capacità di riaprire gli stadi per i riguarda, trasversalmente, tutte le disci-

SPORT

pline sportive. Il campionato NBA di rato” il circuito di Imola, il prossimo 1° basket, molto seguito in tutto il mondo, novembre. ha trovato riparo nella bolla di Orlando Sono tornati in sella i campioni del dove è ripreso lo scorso 15 luglio. Quella ciclismo, che sulle salite del Tour de dell’ESPN Wide World of Sports Com- France hanno talmente “infiammato” i plex sarà la prima finale playoff disputa- fan, da far dimenticare loro l’inopportuta in campo neutro e nità di assembrarsi. senza pubblico. La speranza è che I giochi di Tokyo, rinviati La Formula 1 ha al Giro d’Italia non dovuto ridisegnare quest’anno per il coronavirus, si ripetano le stesse più volte il suo cascene e che le padovrebbero tenersi lendario 2020. Dopo role del presidente i gran premi di Cina della Repubblica, la prossima estate e di Australia, son Sergio Mattarella, al stati annullati quelpremier britannico li d’Olanda, di Monaco, di Azerbaigian, Boris Johnson («Anche noi italiani amiadel Canada, di Francia, di Singapore, del mo la libertà ma abbiamo a cuore anche Giappone, degli USa, del Messico e del la serietà») trovino riscontro anche sulle Brasile. Si è gareggiato due volte in Au- strade della Corsa Rosa. Riparte anche il volley, con le necesstria e in Gran Bretagna, è stato scoperto il Mugello in Toscana e verrà “rispolve- sarie cautele: Lega Pallavolo Serie A, e

Federlab Italia hanno siglato un protocollo d’intesa per l’esecuzione di tamponi e test per la ricerca degli anticorpi contro il Covid-19 ai tesserati dei 48 Club di SuperLega, Serie A2 e A3. E intanto si guarda con un mix di fiducia e preoccupazione alle Olimpiadi di Tokyo, rinviate di un anno a causa della pandemia. John Coates, vice-presidente del Comitato olimpico internazionale (Cio), ha ribadito che i Giochi si terranno come previsto nell’estate del 2021 «con o senza il Covid-19». Coates ha aggiunto che la rassegna sportiva inizierà il 23 luglio e sarà ribattezzata «i Giochi che hanno conquistato (e vinto) il Covid». All’evento è prevista la partecipazione di 11mila atleti provenienti da circa 200 nazioni. È possibile che venga stabilito un limite alla presenza di pubblico per la tutela della salute pubblica. Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SPORT

Brasile, un solo “genere” di calcio

Stessa paga per donne e uomini delle due nazionali verdeoro

ai “numeri”, non di maglia ma con il pallone, si nota razione internazionale dei calciatori professionisti, in una sezione subito che non c’è differenza tra uomini e donne. dedicata agli stipendi delle calciatrici. Pur variando da nazione Ora la Confederacao Brasileira de Futebol (Cbf) ha a nazione, infatti, in tantissimi casi l’importo dei compensi non trasferito l’uguaglianza in busta paga: le calciatrici garantisce alle calciatrici una vita dignitosa. La buona notizia è della nazionale di calcio del Brasile percepiranno lo stesso comche dal 2017 a oggi la crescita media degli stipendi delle profespenso economico dei loro colleghi maschi. Donne e uomini delsioniste è stata del 68 per cento: escludendo il 5 per cento del la “Seleçao” riceveranno un’identica diaria sia durante le fasi di campione tra i valori migliori e peggiori, il salario medio mensile preparazione sia per le partite e riceveranno inoltre premi dello di 3.662 euro (1.493 in più rispetto al precedente report). E, oltre stesso importo in caso di vittoria o di qualificazione a un torneo. ai casi già citati in Oceania e Scandinavia, in Olanda l’Ajax ha Sempre a proposito di parità di genere, due donne sono state noistituito un salario minimo identico per uomini e donne, con tutta minate responsabili del settore femminile della federazione: l’ex una serie di tutele e diritti. capitano della nazionale Aline Pellegrino e Duda Luizelli. Molto meno positivo è il dato riguardo ai benefit - alloggi, Il nuovo regime di pagamenti è partito lo scorso marzo, seassicurazioni sanitarie, trasporto, casa - che una giocatrice su sei condo quanto comunicato dal presidente non riceve affatto. E fa riflettere anche il fatdella Cbf, Rogerio Caboclo, in una confeto che in Nazionale parte delle calciatrici riDal 2017 a oggi la crescita ceve retribuzione o bonus solo per eventi di renza stampa: «Non c’è più differenza di genere, la Cbf tratta uomini e donne allo un certo rilievo. media degli stipendi stesso modo», il suo commento a margine. Ci sono poi, come tra gli uomini, le star delle professioniste Secondo dati riferiti dal quotidiano carioca internazionali che non hanno difficoltà a A Folha de Sao Paulo e ripresi dai siti sportipagare affitto e bollette. Come l’australiana è stata del 68 per cento vi italiani, prima di questo provvedimento le Samantha Kerr, 5 gol agli ultimi mondiali in calciatrici percepivano la metà del compenso Francia, ingaggiata dal Chelsea con un condegli uomini per una singola partita: 250 dollari, contro 500. tratto da 600mila dollari l’anno per un totale, tra bonus e sponNel recente passato, l’adeguamento degli stipendi delle giosor, di circa 2 milioni. Come le stelle della National Women’s catrici di calcio a quelli dei colleghi uomini era stato approvato in Soccer League statunitense: Carli Lloyd (Ski Blue), Alex Morgan Norvegia, Finlandia, Australia e Nuova Zelanda. Tutt’altro esito, (passata intanto dall’Orlando Pride al Tottenham) e il Pallone invece, per la richiesta della nazionale femminile degli Stati Uniti. d’Oro in carica Megain Rapinoe (Reign FC), che guadagnano olLe campionesse del mondo in carica, lo scorso maggio si sono vitre 400mila euro a stagione, oltre alla brasiliana Marta (Orlando ste respingere la richiesta di parità di retribuzione con la squadra Pride). E come le big del Lione, sette volte campione d’Europa: maschile da un giudice federale, il quale ha respinto l’argomento da Ada Hegerberg a Wendie Renard, passando per Amandine delle denuncianti in merito alla discriminazione salariale. Henry. E l’Italia? È ancora lontana. Ma il passaggio al profesC’è ancora tanto da fare, dunque, come conferma anche il sionismo, promesso per il 2022, può essere un buon punto di report Raising Our Game 2020 pubblicato da FIFPRO, la fedepartenza. (A. P.)

Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SPORT

Crippa nuovo re del mezzofondo italiano Record su record dell’atleta azzurro nato in Etiopia

Trenta, con lode. Se lo merita tutto Yemaneberhan Crippa, in orfanotrofio ad Addis Abbeba. Era il 2003, quando i coniu“Yeman” per tutti, mezzofondista azzurro dell’atletica leggegi milanesi Roberto e Luisa Crippa lo adottarono assieme a uno ra, che dopo il record italiano sui 10000 metri piani ha tolto a stuolo di fratelli e sorelle, portandoli a vivere a Montagne, nelle Salvatore Antibo anche quello sui 5000. Anche stavolta dopo Valli Giudicarie, a un’oretta da Trento dove adesso il mezzofonditrent’anni. Nel 2019, ai Mondiali di Doha, l’atleta trentino nato sta azzurro vive e si allena. È nato lì l’ennesimo record, nella gara in Etiopia aveva migliorato il primato sulla distanza più lunga, dei 5000 al Golden Spike, conclusa alle spalle dell’ugandese Ja25 giri di pista percorsi in 27’10”76. Lo scorso 8 settembre, dopo cob Kiplimo (12:48.63) e dell’etiope Selemon Barega (12:49.08). aver mancato di poco il record del miglio, il 23enne delle FiamUn messaggio importante, in un periodo duro per lo sport e non me Oro si è ripetuto sui 5000 a Ostrava, in Repubblica Ceca, solo: è un record ottenuto «nonostante tutto, nonostante lo stop chiudendo in 13’02”26 e ritoccando di più di tre secondi il crono per il lockdown e le difficoltà negli allenamenti. Bisogna crederci, (13’05”59) che Salvatore Antibo incise nella storia dell’atletica avere il coraggio e provarci. Soffrire e non mollare mai, e spero italiana. Una giornata inseguita a lungo, negli ultimi tre anni. che questo abbiano capito i giovani atleti che mi hanno seguito E “completata” dalla serata del Golden Gala a Roma, che lo ha stasera da uno schermo. Vorrei aver dato loro tanta motivazione» visto abbassare anche il record italiano dei il pensiero di Crippa. 3000 metri in 7’38”27, togliendolo dopo 24 Migliorare un primato nazionale non caYeman è arrivato in Italia pita spesso e del resto sono ancora numerosi anni a Gennaro Di Napoli. Dopo Panetta e Mei, è toccato ad Antiquelli risalenti agli anni Ottanta e Novanta. all’età di sette anni bo: un’autentica caduta degli dei. «Lo dico Di recente, hanno fatto scalpore il record dopo un’infanzia a Dessie stabilito nel 2018 da Filippo Tortu sui 100 con il sorriso, spero che un mito come Totò Antibo non ce l’abbia con me! Gli ho tolto metri piani (9”99, due centesimi meno risegnata dalla guerra un altro record, ma so che faceva il tifo per spetto a Pietro Mennea), quello di Davide me» il commento di Crippa dopo l’impresa. Re sui 400 metri in 44”77 (battuto più volte E Totò? Il bicampione europeo di Spalato 1990 aveva già il precedente di Matteo Galvan), la prestazione della 4x100m “perdonato” il suo erede dopo il primato dello scorso anno sui maschile (in 38”11) e della 4x100m femminile (in 42”90) ai Mon10000, augurandogli: «Spero che Yeman migliori anche il rediali di Doha. Su strada, il 2020 ha regalato il 28’08” nella 10 km cord sui 5000 metri». E questa volta ha speso parole ancora più di marcia a Valencia e il 2h07’19” di Eyob Ghebrehiwet Faniel al miele: «Se lo è meritato, è tempo che lo dicevo che solo lui nella Maratona a Siviglia, mentre l’anno scorso Eleonora Anna avrebbe potuto batterlo. Dico finalmente perché dopo 30 anni Giorgi e Massimo Stano avevano affinato i record italiani nella era giusto che il primo primato venisse migliorato. Adesso mi 50km femminile (4h04’50”) e nella 20km maschile (1h17’45”) di auguro che gli italiani lo amino quanto hanno amato, e amano marcia su strada. Tra chi resiste, ci sono il leggendario 19”72 di ancora, me». Pietro Mennea sui 200m piani ma anche i tempi di Gennaro Di Yeman è arrivato in Italia all’età di sette anni, dopo un’infanNapoli sul miglio, sui 2000 e sui 3000 metri. Ah, no: quest’ultizia a Dessie segnata dalla guerra civile in Etiopia e da alcuni mesi mo è caduto al Golden Gala... (A. P.) Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

BREVI

LA BIOLOGIA IN BREVE Novità e anticipazioni dal mondo scientifico a cura di Rino Dazzo

RICERCA Il segreto di sonno e umore è nell'intestino

na buona digestione aiuta l'umore. Sono diversi gli studi che attestano l'importanza del microbiota, l'insieme dei batteri che vivono simbioticamente con l'uomo all'interno dell'intestino, nel tenere sotto controllo disturbi come ansia, stress, depressione o insonnia. La Colorado University ha studiato come l'alterazione dell'equilibrio dei batteri di un fermento lattico, il Lactobacillus rhamnosus HN001, peggiori la qualità del sonno andando a intaccare il funzionamento del triptofano, l'aminoacido di cui è fatta la serotonina. Per comprendere a fondo l'importanza del microbiota e degli psicobiotici, integratori che hanno effetti benefici sulla psiche, è stato organizzato da Bromatech, col patrocinio della Società Italiana di Biologia sperimentale, un webinar di aggiornamento per il 22 settembre, parte di un ciclo che si completerà il 24 ottobre e rivolto al personale medico.

SALUTE Malattie autoimmuni, speranze grazie ai centenari sardi

Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

allo studio dei centenari dell'Ogliastra, la provincia della Sardegna centro-orientale, arrivano nuove chiavi per la lotta alle malattie autoimmuni. ProgeNIA/SardiNIA, la ricerca di Cnr e Università di Sassari guidata dal professor Francesco Cucca, ha individuato infatti nuovi bersagli terapeutici per queste particolari malattie. Lo studio, pubblicato su Nature Genetics e condotto su 4mila persone, ha consentito di far luce su 120 nuove associazione tra varianti genetiche e livelli di almeno uno dei 700 parametri immunologici esaminati, migliorando di cinque volte le conoscenze esistenti in materia. L'analisi sui centenari sardi coordinata da Cucca rappresenta solo l'ultimo degli importanti step di ProgeNIA, la ricerca tutta italiana che ha offerto, negli anni, numerose opportunità terapeutiche per le malattie provocate da un cattivo funzionamento delle cellule immunitarie.

BREVI

GENETICA Alzheimer: l'IA fa luce sulle prime fasi della malattia

uali sono i meccanismi alla base dello sviluppo iniziale dell'Alzheimer? A far luce sulle prime fasi della malattia ci ha pensato uno studio italiano condotto da Cnr-Istc, Università Campus Bio-Medico di Roma e Neuromed, in cui i ricercatori si sono avvalsi di un modello di Intelligenza Artificiale capace di simulare alcune funzioni del cervello umano. Lo studio ha consentito di comprendere meglio le conseguenze del malfunzionamento dell'area tegmentale ventrale, la VTA, situata in profondità nel cervello: dapprima sopraggiunge una fase di depressione, causata dallo sfasamento dei livelli di dopamina, quindi inizia l'accumulo di proteine neurotossiche che provoca la distruzione di neuroni nelle aree del cervello funzionali a memoria e altri processi cognitivi. La ricerca traccia la strada per diagnosi precoci efficaci e per lo sviluppo di terapie mirate per le prime fasi della malattia.

SALUTE Diabete, una puntura nel cervello per regolare gli zuccheri

a punturina? Nel cervello. In futuro si potrebbero ripristinare per settimane o mesi i normali livelli di zucchero nel sangue dei diabetici grazie all'iniezione chirurgica di una proteina da eseguire direttamente nel cervello. La proteina è la FGF23, nota come fattore di crescita dei fibroblasti 23, e iniettata nella testa nei topolini diabetici ha fornito risposte molto incoraggianti. Autori della scoperta i ricercatori delle università di Washington e Copenhagen, che hanno pubblicato i loro studi su Nature Communications e Nature Metabolism. La proteina in questione si è dimostrata in grado di riparare le reti perineuronali danneggiate dal diabete, favorendo anche la riposta dei taniciti, cellule gliali sensibili ai nutrienti che si trovano nell'ipotalamo. La possibilità di normalizzare a lungo termine i livelli di zucchero del sangue, ora, è un po' meno lontana.

INNOVAZIONE La pupilla strumento per misurare la coscienza

li occhi sono lo specchio dell'anima, ma possono fornire anche un metodo per misurare lo stato di coscienza e le sue alterazioni. Come? Attraverso la meditazione mindfulness. A rivelarlo è l'Università di Pisa, promotrice di uno studio in collaborazione con l'Università di Firenze in cui si indica la misura della pupilla come strumento per studiare la funzionalità del cervello. Come accertato dai ricercatori toscani, infatti, la grandezza della pupilla non è regolata soltanto dalla quantità di luce nell'ambiente, ma da una serie di altri fattori di natura cognitiva, percettiva e fisiologica. Attraverso la meditazione, in cui la mente è libera da influenze e disturbi esterni, è possibile registrare variazioni collegate alla plasticità del cervello, alle capacità di apprendimento e adattamento all'ambiente, aprendo la strada a una serie di molteplici ricerche e applicazioni sull'argomento.

Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

LAVORO

Concorsi pubblici per Biologi Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Biostrutture e Bioimmagini di Napoli Scadenza, 15 ottobre 2020 È indetta una pubblica selezione per titoli, eventualmente integrata da colloquio, per il conferimento di n. 1 borsa di studio per laureati, per ricerche inerenti l’Area scientifica “Scienze Biomediche” da usufruirsi presso la Sede dell’Istituto di Biostrutture e Bioimmagini del CNR, nell’ambito del progetto di PON MOLIM ONCOBRAIN LAB: “Metodi innovativi di imaging molecolare per lo studio di malattie oncologiche e neurodegenerative”. Per informazioni, www. cnr.it (concorsi). Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Neuroscienze di Pisa Scadenza, 7 ottobre 2020 È indetta una selezione pubblica, per titoli e colloquio, per il conferimento di un assegno professionalizzante per lo svolgimento di attività di ricerca inerenti l’Area Scientifica “Neuroscienze” da svolgersi presso l’Istituto di Neuroscienze del CNR sede di Pisa e il Laboratorio Europeo di Spettroscopie Non-Lineari (LENS) Firenze nell’ambito del programma di ricerca dal titolo “Sviluppo di un nuovo modello murino di ischemia e imaging a due fotoni in vivo” nell’ambito del progetto “Integrating novel NeuroImaging Measurements and circulating Biomarkers for the prediction of secondary injury foLlowing strokE: from bench to bedside”. Per informazioni, www. cnr.it (concorsi). Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto per lo studio degli impatti Antropici e Sosteni74 Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

bilità in ambiente marino di Genova Scadenza, 9 ottobre 2020 È indetta una selezione pubblica, per titoli e colloquio, per il conferimento di un Assegno per lo svolgimento di attività di ricerca inerenti l’Area l’Area Scientifica “Scienze del sistema Terra e tecnologie per l’ambiente” da svolgersi presso l’Istituto per lo Studio degli Impatti Antropici e Sostenibilità in ambiente marino (IAS) del CNR, Sede Secondaria di Genova, che effettua ricerca nel campo delle scienze marine, nell’ambito del progetto di ricerca “PNRA18_00016 - B2 – DISCOVERY”, per la seguente tematica “Studio di specie ittiche mediante di tecniche di rilevamento visuale in remoto”. Per informazioni, www.cnr.it (concorsi). Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto di Ricerca sulle Acque di Bari Scadenza, 22 ottobre 2020 È indetta una selezione pubblica, per titoli e colloquio, per il conferimento di un assegno di ricerca professionalizzante per lo svolgimento di attività di ricerca inerenti l’Area Scientifica “Scienze del sistema terra e tecnologie per l’ ambiente” da svolgersi presso l’Istituto di Ricerca Sulle Acque del CNR – Sede Secondaria di Bari, che effettua ricerca sulla “sostenibilità dei sistemi terrestri ed acquatici” nell’ambito del programma di ricerca sulla “Gestione qualitativa e quantitativa delle risorse idriche sotterranee, progetti Esplorazione Fenomeni Carsici (Grotta Rotolo), Drink Adria, Falda di Bari” per la seguente tematica: “Rischio microbiologico durante l’utilizzo di acque sotterranee

contaminate”. Per informazioni, www. cnr.it (concorsi). Azienda Socio Sanitaria Territoriale di Lodi Scadenza, 8 ottobre 2020 Conferimento di un incarico quinquennale di direttore di struttura complessa, disciplina di patologia clinica, laboratorio di analisi chimico-cliniche e microbiologia, per la UOC laboratorio analisi. Gazzetta Ufficiale n. 70 del 0809-2020. Scuola Normale Superiore di Pisa Scadenza, 19 ottobre 2020 Procedura di selezione per la copertura di un posto di ricercatore a tempo determinato, settore concorsuale 05/F1 Biologia applicata, per la Classe di scienze. Gazzetta Ufficiale n. 73 del 18-09-2020. Università “La Sapienza” di Roma Scadenza, 22 ottobre 2020 Valutazione comparativa, per titoli e colloquio, per la copertura di un posto di ricercatore a tempo determinato della durata di anni tre eventualmente prorogabile per ulteriori due anni e pieno, settore concorsuale 05/E2, per il Dipartimento di biologia e biotecnologie C. Darwin. Gazzetta Ufficiale n. 74 del 22-09-2020. Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie di Legnaro Scadenza, 25 ottobre 2020 Concorso pubblico, per titoli ed esami, per la copertura di un posto di dirigente biologo, addetto alla ricerca, a tempo indeterminato e pieno, da assegnare alla struttura SCS5 - Ricerca e innovazione. Gazzetta Ufficiale n. 75 del 25-09-2020.

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Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SCIENZE

Il trend della demenza nei prossimi decenni Studio della Harvard TH Chan School of Public Health: circa 15 milioni di persone in meno con la malattia entro il 2040

di Sara Lorusso

irca 15 milioni di persone in meno potrebbero sviluppare demenza nei Paesi ad alto reddito entro il 2040 rispetto alle stime diffuse fino a questo momento: è il risultato di uno studio che ha misurato un calo costante – circa il 13% per ogni decennio – dell’incidenza della demenza tra la popolazione di origine europea residente attualmente tra l’Europa e gli Stati Uniti d’America. La ricerca di Lori Chibnik, Frank J. Wolters e altri [1] sulle tendenze nell’incidenza della demenza in Europa e negli Stati Uniti nell’arco degli ultimi 27 anni ha mostrato risultati interessanti sul declino della malattia. Il quadro ottenuto va ulteriormente indagato per affrontare in modo più chiaro cause e associazioni, ma lascia a futuri approfondimenti una prospettiva positiva circa la tendenza che potrebbe, nel prossimo futuro, coinvolgere la malattia. Lo studio, condotto dai ricercatori della Harvard TH Chan School of Public Health, è stato sviluppato su una popolazione di 49.202 individui: di questi, 4.253 (pari all’8,6% della platea) risultavano aver sviluppato demenza. La popolazione è stata individuata sfruttando sette delle nove coorti dell’Alzheimer Cohorts Consortium (ACC), una collaborazione di nove studi di coorte prospettici tra Stati Uniti ed Europa, che fornisce dati relativi a individui di età superiore ai 65 anni. Le coorti selezionate e analizzate avevano caratteristiche demografiche differenti, ma accomunate – su precisa

previsione metodologica degli autori dello studio – dall’essere prospettiche e basate sui soggetti della popolazione, dalla disponibilità degli esami per ciascun individuo, dalla presenza di un follow-up di almeno 15 anni. Per alcune delle coorti racchiuse nello studio, inoltre, erano disponibili anche dati genetici relativi ai fattori di rischio cardiovascolari e le risonanze magnetiche cerebrali. Lo studio sviluppato ha mostrato come il tasso di incidenza della demenza sia aumentato con l’età in modo analogo per uomini e donne, passando da un tasso di incidenza di 4 indivi-

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SCIENZE dui ogni 1.000 persone/anno tra gli individui di età compresa tra 65 e 69 anni, a un tasso di incidenza di 65 su 1.000 persone/anno tra gli individui di età compresa tra gli 85 e i 89 anni. Il dato generale, cioè la diminuzione del 13% ogni dieci anni, secondo gli autori mostra una tendenza leggermente più pronunciata negli uomini (24%) rispetto alle donne (8%). Per sviluppare l’analisi, i ricercatori del gruppo di Chibnik hanno prima calcolato i tassi di incidenza della demenza specifici per età e sesso per tutte le cause, quindi hanno definito epoche di cinque anni non sovrapposte all’interno di ogni studio di partenza per determinare le tendenze nell’incidenza. Successivamente le stime di variazione per intervallo di 10 anni sono state raggruppate e i risultati sono stati presentati combinati e stratificati per sesso. Uno dei punti di forza della ricerca sta proprio nel tentativo di armonizzare i criteri di analisi dei dati di coorti differenti ma di notevole portata per la qualità dei dati, così da arrivare a un modello omogeneo e quanto più realistico possibile nella previsione. Lo scopo della ricerca era determinare i cambiamenti nell’incidenza della demenza in un periodo di tempo molto ampio, compreso tra 1988 e il 2015, per avere uno scenario Incidenza annuale della demenza sulla base dei tassi attuali (linee continue) e incidenza prevista ipotizzando la prosecuzione dettagliato della diffusione della malattia, tale di un trend decrescente (linee tratteggiate). da poter successivamente indagare possibili Twenty-seven-year time trends in dementia incidence in Europe and the United States, Neurology Aug 2020. cause e associazioni. Solo in un secondo momento lo studio è stato spinto fino alla definizione della tendenza al 2040. dati sono stati analizzati dalla London School of Economics and Ad oggi la demenza, con circa 47 milioni di persone nel Political Science (LSE), mostra come quasi l’80% della popolamondo a esserne affette, è considerata una tra le principali cauzione sia preoccupata rispetto alla possibilità di un improvviso se di disabilità e dipendenza. Secondo il rapporto “The Global e inaspettato sviluppo della demenza. Una persona su quattro Impact of Dementia 2013-2050” [2], un documento programè convinta, inoltre, che non si possa fare nulla per prevenirla, e matico che ha aggiornato i dati dell’Alzheimer’s Disease Interquasi il 62% degli operatori sanitari pensa che la demenza facnational (ADI) pubblicati a partire dal World Alzheimer Report cia parte del normale percorso di invecchiamento. Il rapporto 2009, è possibile stimare in 135 milioni il numero di persone fa emergere che oltre il 50% dei caregiver a livello globale afferaffette da demenza entro il 2050. Lo stesso rapporto prevede ma di aver avuto ricadute sulla propria salute a causa delle reanche un cambiamento nella distribuzione del carico globale di sponsabilità assistenziali. Il 40% del pubblico in generale pensa demenza: entro il 2050, il 71% di tutte le persone con demenza che i medici e gli infermieri ignorino le persone con demenza. vivrà in Paesi a basso o medio reddito. Con l’invecchiamento della popolazione, la problematica è Già questo rapporto, pubblicato nel 2013, stimava in 604 destinata ad aumentare soprattutto nella sua componente di camiliardi di dollari all’anno il costo della demenza pagato nel rico sociale [4]. Non a caso l’OMS riconosce la demenza come 2010 e segnalava che la spesa per questa malattia sarebbe auuna priorità nelle strategie per la salute pubblica: nel maggio mentata in particolare nei Paesi a reddito basso o medio. Il do2017, l’Assemblea Mondiale della Sanità, l’organo legislativo cumento sottolineava l’urgenza di sviluppare ricerca su questo dell’OMS, ha approvato il Piano d’azione globale 2017-2025 fronte, per migliorare la qualità delle cure e incidere sul decorso per la risposta di salute pubblica alla demenza [5]. Si tratta di della malattia, il cui carico è spostato per una porzione imporun piano che fornisce linee guida utili alla definizione di azioni tante sull’assistenza familiare e socio-sanitaria. pubbliche per affrontare la demenza, agendo sulla prevenzioIl più recente “World Alzheimer Report 2019: Attitudes to ne, sul rischio, sulla consapevolezza della malattia, sul supporto demenza” [3], analizzando i risultati del più vasto sondaggio ai cargiver. L’OMS ricorda [6], infatti, che sebbene l’età sia il sugli atteggiamenti nei confronti della demenza condotto su più forte fattore di rischio, la demenza non è una conseguenza 70.000 persone in 155 Paesi, ha rivelato una diffusa attitudiinevitabile dell’invecchiamento e non colpisce esclusivamente ne alla difensiva nei confronti della malattia. L’indagine, i cui le persone anziane: la demenza ad esordio giovanile (definita Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SCIENZE casi al 2040. Gli scienziati hanno utilizzato la variazione rilevata tra il 2010 e il 2015, per poi estrapolare una variazione con un intervallo di cinque anni tenendo conto dell’aumento delle dimensioni della popolazione e della prevista longevità fino al 2040. Tutte le analisi sono state condotte separatamente per ciascuna coorte analizzata. Secondo quanto si attendevano, gli autori dello studio hanno verificato che l’incidenza della demenza è aumentata con l’età, passando da un valore compreso tra 1,6 e 8,6 su 1.000 persone/anno nella fascia di più giovane d’età (65-69 anni), a un valore compreso tra 42,2 e 97 su 1.000 persone/anno nella fascia di età 85- 89 anni. In tutte le coorti osservate, inoltre, è emersa anche una diminuzione consistente del rischio cumulativo a cinque anni per tutte le cause. Rispetto al calo medio rilevato nel 13% ogni decennio dal 1998, con un’osservazione specifica sulla malattia di AlzheiTassi di incidenza della demenza per fascia di età, confrontando uomini e donne. mer il modello ha fornito un riTwenty-seven-year time trends in dementia incidence in Europe and the United States, Neurology Aug 2020 sultato leggermente diverso, con una diminuzione per decennio del 16%. La diminuzione del rischio cumulativo a cinque anni per così con l’insorgenza dei sintomi prima dei 65 anni) arriva a tutte le cause di demenza è stata maggiore negli uomini (24%) coprire il 9% dei casi. Ecco dunque che – sul caso è concorde rispetto alle donne (8%). la letteratura – è importante agire incentivando alcune pratiche Spiegano gli autori dello studio che quando hanno esaminadi prevenzione e abbattimento del rischio, come il contrasto al to i cambiamenti del tasso di incidenza della demenza e hanno fumo e all’abuso di alcol, la promozione di una dieta sana e ottenuto quel dato del 13% a decennio, hanno assunto questa di esercizio fisico regolare, il mantenimento di livelli adeguati della pressione sanguigna e del colesterolo, un’attività mentale prosecuzione della tendenza in Europa e Nord America per i costante e il contrasto dell’isolamento sociale. decenni successivi: sebbene questo non fosse l’obiettivo prinIl carico di demenza previsto da precedenti studi e ricerche, cipale dello studio, la ricerca ha così permesso di stimare che, inoltre, potrebbe risultare ridotto ulteriormente se i migliorarispetto alle proiezioni del carico globale di malattia precedenmenti ottenuti nella prevenzione, nella diagnosi e nelle cure temente diffuse, nei Paesi ad alto reddito, 15 milioni di persone negli ultimi decenni risultassero aver concretamente generato in meno svilupperanno la demenza entro il 2040. Se, poi, questa un impatto positivo sul rischio. Ed è appunto da qui che sono stessa riduzione costante dell’incidenza venisse raggiunta in tutpartiti i ricercatori del team della Harvard TH Chan School to il mondo, anche in zone meno ricche e sviluppate, la prospetof Public Health. Diversi studi, sviluppati tra Nord America tiva potrebbe arrivare a conteggiare fino a 60 milioni di nuovi ed Europa, avevano riportato, seppur senza una stima univoca, casi di demenza in meno entro il 2040. un calo dell’incidenza della demenza negli ultimi 40 anni, con Molto dipenderà, aggiungono i ricercatori, anche dalla veprevisioni della riduzione variabili tra il 10% e il 38% per delocità e dall’efficacia delle politiche di intervento. Osservando, cennio. Lo studio di Lori Chibnik, Frank J. Wolters e altri ha per esempio, la riduzione degli anni trascorsi con disabilità cognitiva nel Regno Unito dal 1991 al 2011 e la riduzione degli provato a mettere un punto tra le stime, in un’ottica di previanni vissuti con demenza negli Stati Uniti negli ultimi trenta sione affidabile della tendenza dell’incidenza della demenza nei anni, appare concreta l’ipotesi – gli autori usano, tuttavia, il terprossimi decenni. mine “speranza” - che gli sforzi nella prevenzione collegati a stiPer visualizzare l’impatto del cambiamento dell’incidenza le di vita e intervento sanitario possano compensare almeno una nella demenza sia a livello globale che in Europa e negli Stati parte del crescente peso della demenza derivante dall’aumento Uniti, gli autori hanno utilizzato i dati del World Alzheimer Reglobale dell’aspettativa di vita. ports 2012 e 2015 per stimare come una tendenza decrescente La ricerca delle cause del declino della diffusione della dedell’incidenza potrebbe impattare sul numero previsto di nuovi

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SCIENZE menza è sostenuta, infatti, da alcuni cambiamenti che recentemente hanno agito sui principali fattori di rischio, quali educazione allo stile di vita [7] e assistenza sanitaria. Decenni di gestione consapevole e efficace del rischio cardiovascolare hanno probabilmente avuto effetti sostanziali sulla salute del cervello. Sarebbe utile approfondire anche l’impatto avuto dagli interventi collegati alla pressione sanguigna [8], al colesterolo e alle infiammazioni. Un più diffuso accesso all’istruzione è un altro importante fattore di contesto che nel secolo appena trascorso ha avuto un ruolo nel calo della demenza. Studi precedenti [9] avevano già verificato come maggiore istruzione sia associata a un minor rischio di demenza: l’istruzione non protegge certo gli individui dallo sviluppo da una neuropatologia neurodegenerativa e vascolare prima della morte, ma alcuni studi hanno notato come sembri mitigare l’impatto della patologia sull’espressione clinica della demenza. La ricerca condotta da Chibnik, Wolters e altri presenta, tuttavia, anche alcuni limiti, segnalati dallo stesso gruppo di ricerca. In particolare viene segnalato un possibile punto di caduta nella raccolta delle informazioni dovuto al fatto che mentre la definizione di demenza come sindrome è rimasta relativamente costante, la comprensione di ciò che viene indicato come malattia di Alzheimer [10] si è modificato negli ultimi decenni. La portata dell’analisi condotta rimane, inoltre, limitata: nella selezione delle coorti in base alla garanzia della disponibilità di informazioni ritenute necessarie, è emersa una popolazione di studio contenente solo individui di discendenza europea che vivono negli Stati Uniti o in Europa: ne deriva che la conseguente possibilità di generalizzare i risultati non supera il 16% della popolazione totale del mondo. Resiste, ancora, uno spazio di incertezza circa l’incidenza futura della demenza il cui calcolo predittivo si basa su varie ipotesi che hanno travalicato, per ammissione degli stessi autori, gli obiettivi iniziali della ricerca. In conclusione, gli autori dello studio spiegano come lo sviluppo a cui si assiste oggi nell’epidemiologia della demenza ricorda in qualche modo i primi scenari sul declino della mortalità per malattia coronarica diffusi nel 1964. La lezione che la letteratura scientifica si porta dietro riguarda, dunque, la necessità di una sorveglianza prolungata e coerente della malattia e dei fattori associati - spiegano Chibnik e colleghi - per consentire la modellizzazione futura delle tendenze e l’identificazione delle cause. Proprio seguendo il percorso di cambiamento comportamentale e clinico sviluppato rispetto alle malattie cardiache, bisognerebbe riconoscere il rischio rappresentato dall’aumento su scala globale di obesità, diabete e ipertensione, contesto che nei prossimi decenni potrebbe arrivare a invertire le tendenze osservate per la demenza. La sorveglianza continua per la demenza negli studi basati sulla popolazione, come quella garantita dell’Alzheimer Cohorts Consortium, fornisce il quadro per sviluppare ulteriori indagini sulle potenziali cause delle tendenze nell’incidenza della demenza. L’identificazione delle cause sottostanti alla riduzione è fondamentale per sostenere e, possibilmente, migliorare queste tendenze di fronte al cambiamento dei profili dei fattori di rischio. Con l’obiettivo di ottenere riduzioni simili nelle diverse aree del mondo, anche nelle zone in cui è previsto un aumento del carico globale [11] e i miglioramenti del contesto sono ancora purtroppo assenti.

Bibliografia [1] 27-Year time trends in dementia incidence in Europe and the United States, Frank J. Wolters, Lori B. Chibnik, Reem Waziry, Roy Anderson, Claudine Berr, Alexa Beiser, Joshua C. Bis, Deborah Blacker, Daniel Bos, Carol Brayne, Jean-François Dartigues, Sirwan K.L. Darweesh, Kendra L. Davis-Plourde, Frank de Wolf, Stephanie Debette, Carole Dufouil, Myriam Fornage, Jaap Goudsmit, Leslie Grasset, Vilmundur Gudnason, Christoforos Hadjichrysanthou, Catherine Helmer, Mohammad Arfan Ikram, M. Kamran Ikram, Erik Joas, Silke Kern, Lewis H. Kuller, Lenore Launer, Oscar Lopez, Fiona E. Matthews, Kevin McRae-McKee, Osorio Meirelles, Thomas H. Mosley, Jr., Matthew P. Pase, Bruce M. Psaty, Claudia L. Satizabal, Sudha Seshadri, Ingmar Skoog, Blossom C.M. Stephan, Hanna Wetterberg, Mei Mei Wong, Anna Zettergren, and Albert Hofman. Neurology, online August 3, 2020 [2] Alzheimer’s Disease International. Policy Brief for G8 Heads of Government: The Global Impact of Dementia 2013– 2050 [online]. Pubblicato su: alz.co.uk/research/G8-policy-brief [3] Alzheimer’s Disease International. World Alzheimer Report 2019: Attitudes to dementia [online]. Pubblicato su: https://www.alz.co.uk/research/world-report-2019 [4] Schrijvers EM, Verhaaren BF, Koudstaal PJ, Hofman A, Ikram MA, Breteler MM. Is dementia incidence declining? Trends in dementia incidence since 1990 in the Rotterdam Study. Neurology 2012; 78:1456-1463 [5] World Health Organization. Global action plan on the public health response to dementia 2017 - 2025 [online]. Pubblicato su: https://www.who.int/mental_health/neurology/ dementia/action_plan_2017_2025/en/ [6] Dementia, fact-sheet (2019) WHO.int [online]. Pubblicato su: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ dementia [7] Collaboration NCDRF. Trends in adult body-mass index in 200 countries from 1975 to 2014: a pooled analysis of 1698 population-based measurement studies with 19.2 million participants. Lancet 2016; 387:1377-1396 [8] Collaboration NCDRF. Worldwide trends in blood pressure from 1975 to 2015: a pooled analysis of 1479 population-based measurement studies with 19.1 million participants. Lancet 2017; 389:37-55 [9] Members ECC, Brayne C, Ince PG, et al. Education, the brain and dementia: neuroprotection or compensation? Brain 2010; 133:2210-2216 [10] McKhann GM, Knopman DS, Chertkow H, et al. The diagnosis of dementia due to Alzheimer’s disease: recommendations from the National Institute on Aging–Alzheimer’s Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement 2011; 7:263-269 [11] GBD 2017 Disease and Injury Incidence and Prevalence Collaborators. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 354 diseases and injuries for 195 countries and territories, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. 2018 Nov 10; 392(10159):1789-1858

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SCIENZE

Osservare il rischio di CVD in piccole porzioni di comunità Uno studio dell’Università di Pittsburgh valida un modello computazionale per analisi statistiche con precisione di scala locale

on quanta precisione e quanta efficacia le popolazioni cosiddette sintetiche, cioè le popolazioni che imitano statisticamente le popolazioni reali nelle caratteristiche e nella distribuzione della malattia, possono essere definite attraverso dati reali e analitici? E quanto queste popolazioni artificiali - che sono rappresentazioni computazionali microscopiche e semplificate della popolazione effettiva, senza informazioni di identificazione personale - sono utili nella progettazione e nel targeting degli interventi? Sono le domande da cui è partita una recente ricerca [1] sviluppata presso il Dipartimento di Politiche della Salute presso l’Università di Pittsburgh - Graduate School of Public Health, in Pennsylvania. Al termine dello studio, i cui risultati sono stati pubblicata su JAMA Network Open, gli autori hanno segnalato che una popolazione artificiale costruita attraverso una modellizzazione spazialmente esplicita riesce a stimare adeguatamente il rischio di

malattia e le implicazioni degli interventi necessari. Il caso specifico utilizzato dal team di ricerca per sviluppare lo studio riguarda il rischio cardiovascolare (CVD). Quello della definizione per via computazionale della popolazione è un campo estremamente importante per l’indagine scientifica contemporanea. La valutazione dell’associazione tra i determinanti sociali della salute, cioè i fattori la cui presenza modifica in una direzione o nell’altra lo stato di salute della popolazione [2], e le malattie croniche richiede l’accesso a informazioni di livello individuale che raramente sono disponibili per popolazioni ampie. Ecco perché, ricordano gli autori della ricerca, le popolazioni artificiali sono una possibile alternativa a questo scopo. In esse, le vite individuali simulate sono completamente ipotetiche [3]. Il gruppo guidato da Robert J. Frankeny e Mary G. Krauland, dell’Università di Pittsburgh, e da Josh Lewis, del Dipartimento della © SciePro/www.shutterstock.com

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SCIENZE C’era in particolare un dato che rendeva più che mai interessante verificare un modello di tipo statistico proprio attraverso il rischio CVD. La contea di Allegheny, infatti, tra i suoi 1,2 milioni di abitanti distribuiti su una vasta area metropolitana e diversi sobborghi circostanti, mostra una prevalenza di CVD superiore alla media rispetto ad altre contee della Pennsylvania. Il contesto generale da cui sono partiti gli studiosi dell’Università di Pittsburgh è la consapevolezza che le malattie cardiovascolari rappresentano una delle principali cause di mortalità negli Stati Uniti, con stime superiori a 600.000 morti ogni anno. Le malattie cardiovascolari continuano ad essere la principale causa di morte e una delle principali fonti di disuguaglianza nella salute nel mondo. Inoltre è ormai assodato come i determinanti sociali della salute (posizione socioeconomica, assistenza sociale, accesso alle cure) siano associati alla CVD, anche se il ruolo diretto o indiretto che svolgono non è ancora chiaro. Esiste ormai molta letteratura circa i fattori di rischio per le malattie cardiovascolari con particolare riferimento al contesto ambientale. Studi precedenti [4] hanno esaminato la validità di modelli sviluppati sulla relazione tra attributi dell’ambiente residenziale e rischio di CVD. La densità urbanistica, la sicurezza dal traffico, le strutture ricreative, la connettività stradale e la pedonabilità sono, per esempio, indicatori interessanti e utili perché vengono associati all’attività fisica, uno dei principali comportamenti per l’abbattimento del rischio di CVD. Allo stesso modo, la presenza in zona di fast food e negozi di alimentari è stata assoDifferenza tra il rischio atteso o osservato di rischio atteso di morte per malattia cardiovascolare (CVD) per tratto censuario nella ciata all’indice di massa corporea e alla sindrocontea di Allegheny in Pennsylvania. me metabolica. Krauland MG, Frankeny RJ, Lewis J, et al. Development of a Synthetic Population Model for Assessing Excess Risk for Cardiovascular Molti altri studi invitano a stimare il rischio Disease Death. JAMA Netw Open. 2020. cardiovascolare incorporando lo stato socioeconomico nella valutazione [5] e suggeriscono Salute della Contea di Allegheny (Pennsylvania), ha deciso di sfrutdi porre attenzione agli ambienti di vicinato [6]. È la traiettoria contare il rischio di morte per malattie cardiovascolari per testare il prodivisa [7] per intervenire sul rischio già nell’infanzia, costruendo le cesso di modellizzazione. L’obiettivo era costruire e convalidare una azioni che indichiamo generalmente come prassi di prevenzione. popolazione sintetica in grado di imitare statisticamente le caratteDal punto di vista tecnico, lo studio si è basato su una piattaforristiche e la distribuzione spaziale della malattia di una popolazione ma chiamata “Framework for Reconstructing Epidemiological Dyreale, utilizzando sia dati reali sia dati sintetici, applicabili cioè alla namics (FRED)”, una piattaforma di modello ad agente (agent-based situazione osservata, ma che non erano stati ottenuti mediante mimodeling) che utilizza una popolazione sintetica creata attraverso i surazione diretta. dati del censimento degli Stati Uniti e le informazioni di database Per costruire la popolazione i ricercatori hanno utilizzato i dati pubblici relativi a consumo di suolo, scuola e lavoro. relativi alla contea di Allegheny raccolti dal censimento pubblico tra Da anni i modelli ad agente (ABM) sono un importante pagennaio 2015 e dicembre 2016. La presenza della malattia è stata radigma [8] per lo studio in particolare delle epidemie perché determinata utilizzando le informazioni sulle richieste di indennizzo possono assegnare la probabilità di trasmissione della malattia in effettuate alle principali assicurazioni sanitarie a livello locale. Le vabase alle caratteristiche condivise dai singoli agenti. I sistemi AMB riabili biologiche e sociali sono state estrapolate dal National Health simulano sistemi sociali su larga scala e assegnano comportamenInterview Survey, un sondaggio annuale per stime rappresentative ti agli agenti (individui o gruppi) all’interno della popolazione da sulla salute della popolazione degli Stati Uniti, oltre che da alcuni modellare, con la possibilità di calcolare le interazioni degli stessi database pubblici. con l’ambiente [9]. Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SCIENZE e prevedere il comportamento aggregato di un gran numero di individui [12]: il punto è l’ottenimento di un modello capace di tenere conto delle implicazioni delle caratteristiche dinamiche della popolazione su processi altrettanto dinamici quali la diffusione di malattie, opinioni e norme sociali. I modelli computazionali sono ormai comunemente usati come prezioso strumento nella pianificazione di politiche e strategie sanitarie, soprattutto in occasione di circostanze del tutto nuove, come accaduto con l’influenza pandemica causata dal virus H1N1 nel 2009. Nello studio sviluppato dall’Università di Pittsburgh la popolazione sintetica comprendeva 1.188.112 individui con caratteristiche demografiche simili a quelle della popolazione censita nella Contea di Allegheny nel 2010. Nella popolazione sintetica l’età media era di 40,6 anni; le donne erano 622.997 e rappresentavano il 52,4% del totale, mentre gli uomini erano 565.115 (pari al 47,6% del totale). Gli autori hanno spiegato come la messa in relazione dei dati sui determinanti sociali con la differenza tra il rischio di morte per CVD atteso e quello osservato ha permesso di verificare che Le fasi per la generazione del modello di popolazione artificiale attraverso FRED. i determinanti sociali basati sul reddito Krauland MG, Frankeny RJ, Lewis J, et al. Development of a Synthetic Population Model for Assessing Excess Risk for Cardiovascular Disease e sull’istruzione sono realmente assoDeath. JAMA Netw Open. 2020 ciati al rischio. Nel corso della ricerca, una stima migliorata dei determinanti sociali e dei fattori biologici associati Nel 2012 Johan Barthelemy e Eric Cornelis [10] hanno indagato alla malattia non ha eliminato completamente le stime con un eccesvari approcci disponibili. Le microsimulazioni possono coinvolgere so di mortalità per CVD: un miglioramento del 20% nei determiun gran numero di agenti, hanno fatto notare in uno studio connanti più significativi ha comunque portato, tra i risultati, a rilevare dotto presso il Luxembourg Institute of Socio-Economic Research un rischio eccesivo di morte per CVD in almeno 105 tratti di cen(LISER), ed è quindi praticamente impossibile o troppo costoso simento (cioè aree geografiche specifiche in cui viene effettuato un ottenere un set di dati disaggregati rispetto agli agenti di interesse. censimento secondo un modello utilizzato negli Stati Uniti; in una Senza contare i problemi di privacy che sorgerebbero qualora un sicontea, generalmente, ci sono diversi tratti di censimento). mile dataset fosse disponibile. Di qui l’importanza di poter costruire Per validare la popolazione sintetica e per dimostrare come una popolazione artificiale partendo da dati aggregati e utilizzando tale popolazione possa essere utilizzata con efficacia previsionale e le diverse piattaforme disponibili. di indagine, gli autori spiegano di aver esplorato la correlazione dei Nella piattaforma FRED - che non è dunque l’unica esistente determinanti sociali della salute con il rischio di morte per CVD e - gli agenti possono esibire una serie di comportamenti correlati al di aver stimato la potenziale associazione di interventi con il rischio dato di salute, per esempio restare a casa dal lavoro o tenere a casa ridotto di morte per CVD. Le elaborazioni hanno generato una poun bambino quando è malato. Nella simulazione [11], in sostanza, polazione semisintetica con caratteristiche demografiche e caratteril’azione intrapresa da un agente implica un’interazione tra l’intenstiche della malattia basate sulla popolazione sintetica utilizzata nella zione dell’agente di eseguire un comportamento e una o più conpiattaforma FRED. A livello di tratto di censimento, cioè rispetto a dizioni esterne. Il tema da tempo è oggetto di approfondimenti dei una delle 348 aree in cui è divisa la Contea di Allegheny, le popoladatascientist: la rappresentazione sintetica ma realistica di popolazioni variavano ampiamente in termini di dimensioni, caratteristiche zioni trova applicazione in numerosi ambiti della società contempodemografiche, condizioni di salute. A livello complessivo il tasso di ranea in cui la capacità previsionale è determinante per il successo rischio di morte a 4 anni per CVD variava da 220 a 6.760 su 100.000 di un’iniziativa, dalla mobilità pubblica all’assistenza sociosanitaria, persone. Il tasso previsto di rischio di morte a quattro anni per CVD all’ecologia. Anche i decisori politici vi ricorrono per comprendere per tratto di censimento variava da 420 a 2.450 su 100.000 persone.

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SCIENZE Lo studio ha rilevato un rischio osservato di morte per CVD superiore al rischio atteso di morte per CVD in 166 dei 348 tratti di censimento (pari a una percentuale del 48%). Questi tratti di censimento rappresentavano il 37% della popolazione totale della contea. Una delle osservazioni più interessanti segnalate dagli autori riguarda la distribuzione. La differenza tra i tassi attesi e osservati di rischio non appare localizzato in modo casuale: alcuni tratti di censimento con un eccesso di mortalità cardiovascolare erano, infatti, spazialmente contigui. La differenza tra il rischio di morte per CVD atteso e osservato, inoltre, è risultata strettamente correlata alla percentuale di famiglie che ricevevano buoni pasto o che vivevano al di sotto del livello di povertà. Quanto ai dati meno rilevanti, tra le variabili che non hanno raggiunto la significatività statistica gli autori segnalano il numero di supermercati e il numero di ristoranti fast food per tratto di censimento. Nel corso della ricerca, l’eliminazione graduale delle variabili non significative e l’aggiunta della variabile educativa ha determinato un miglioramento del modello. Gli aggiustamenti eseguiti dai ricercatori hanno portato a un numero inferiore di tratti di censimento con una mortalità stimata più alta del previsto. Tirando le conclusioni, Krauland e colleghi spiegano di aver rilevato inequivocabilmente una disparità del rischio di morte per CVD spesso in aree vicine: alcune aree mostrano esiti molto peggiori del previsto. Questa differenza nell’eccesso di rischio è legata alle disparità di reddito [13] e istruzione, ma - questo l’appunto - la correlazione esistente tra gli stessi determinanti sociali suggerisce che la programmazione di politiche sanitarie basate sulla combinazione di fattori noti può produrre effetti positivi. Anche l’indagine, tuttavia, deve essere configurata assumendo più prospettive. Nel caso di studio, per esempio, l’esistenza di situazioni differenti in aree attigue può essere compresa grazie alla storia economica locale. Nella contea di Allegheny, il declino dell’industria manifatturiera ha generato una diffusa disoccupazione tra gruppi di persone che, per l’interdipendenza quotidiana delle fabbriche, si erano insediati nelle vicinanze degli stabilimenti: di conseguenza sono le aree in cui risiedono questi ex lavoratori a esprimere una condizione di disagio e un maggior rischio. Se è normale che un fattore specifico giochi un ruolo nella situazione generale dell’individuo, nessuna singola caratteristica è responsabile da sola di uno stato di salute complessivo. I fattori che interagiscono sinergicamente – è una delle conclusioni dello studio - influenzeranno probabilmente la salute cardiovascolare, mentre i fattori biologici che determinano il rischio di morte per CVD sono, a loro volta, modellati dal contesto sociale in cui l’individuo esiste. Ampliando la riflessione in termini di programmazione pubblica, gli autori ricordano che, per esempio, il livello di istruzione determina la traiettoria finanziaria di un individuo e il conseguente accesso all’assicurazione sanitaria. Il modello computazionale sviluppato dai ricercatori di Pittsburgh ha confermato che per diminuire gli alti tassi di rischio di morte per CVD, gli interventi sui fattori di rischio biologici dovrebbero essere combinati con interventi mirati ai fattori sociali, indirizzati a produrre qualità abitativa e ridurre le disparità educative e di reddito. Lo studio ha inoltre scoperto che la modellazione spazialmente esplicita può aiutare a identificare quali posizioni geografiche potrebbero trarre il massimo vantaggio dagli interventi. È agendo a un livello spaziale molto contenuto che si possono ottenere i risultati migliori poiché l’azione andrebbe a incidere su determinate caratteristiche, non sovrapponibili a quelle di un gruppo attiguo e che sono tracciate in modo specifico dalla storia biologica, sociale e culturale di quella minima porzione di popolazione. (S. L.).

Bibliografia [1] Krauland MG, Frankeny RJ, Lewis J, et al. Development of a Synthetic Population Model for Assessing Excess Risk for Cardiovascular Disease Death. JAMA Netw Open. 2020; 3(9): e2015047. doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.15047 [2] Braveman P, Gottlieb L., The social determinants of health: it’s time to consider the causes of the causes. Public Health Rep. 2014;129(suppl 2):19-31. doi:10.1177/00333549141291S206 [3] Hennessy DA, Flanagan WM, Tanuseputro P, et al. The Population Health Model (POHEM): an overview of rationale, methods, and applications. Popul Health Metr. 2015;13:24. doi:10.1186/s12963-015-0057-x [4] Malambo P, Kengne AP, De Villiers A, Lambert EV, Puoane T. Built environment, selected risk factors and major cardiovascular disease outcomes: a systematic review. PLoS One. 2016;11(11):e0166846. doi:10.1371/journal.pone.0166846 [5] Clark AM, DesMeulesM, Luo W, DuncanAS, Wielgosz A. Socioeconomic status and cardiovascular disease: risks and implications for care. Nat Rev Cardiol. 2009;6(11):712722. doi:10.1038/nrcardio.2009.163 [6] Diez Roux AV, Mujahid MS, Hirsch JA, Moore K, Moore LV. The impact of neighborhoods on CV risk. Glob Heart. 2016;11(3):353-363. doi:10.1016/j.gheart.2016.08.002 [7] Taylor LA, Tan AX, Coyle CE, et al. Leveraging the social determinants of health: what works? PLoS One. 2016;11(8):e0160217. doi:10.1371/journal.pone.0160217 [8] Cajka JC, Cooley PC, Wheaton W. Attribute assignment to a synthetic population in support of agent-based disease modeling. Methods Rep RTI Press. 2010; 19(1009):1-14. doi:10.3768/rtipress.2010.mr.0019.1009 [9] Wheaton WD, Cajka JC, Chasteen BM, et al. Synthesized population databases: a US geospatial database for agent-based models. Methods Rep RTI Press. 2009;2009(10):905. doi:10.3768/rtipress.2009. mr.0010.0905 [10] Barthelemy J, Cornelis E. Synthetic populations: review of the different approaches. LISER Working Paper Series 2012-2018. Published 2012. Accessed November 2018. https://ideas.repec.org/p/irs/cepswp/2012-18.html [11] Grefenstette JJ, Brown ST, Rosenfeld R, et al. FRED (A Framework for Reconstructing Epidemic Dynamics): an open-source software system for modeling infectious diseases and control strategies using census-based populations. BMC Public Health. 2013; 13:940. doi:10.1186/14712458-13-940 [12] Geard N, McCaw JM, Dorin A, Korb KB, McVernon J. Synthetic population dynamics: a model of household demography. J Artif Soc Simul. 2013;16(1):8. doi:10.18564/ jasss.2098 [13] Braveman PA, Cubbin C, Egerter S, Williams DR, Pamuk E. Socioeconomic disparities in health in the United States: what the patterns tell us. Am J Public Health. 2010;100(suppl 1):S186-S196. doi:10.2105/AJPH.2009.166082

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SCIENZE

Le api potrebbero curare il tumore al seno La melittina, componente principale del veleno d’api, ha dimostrato eccezionale efficacia nel combattere le forme più aggressive di cancro della mammella

di Giada Fedri

ià nel 1859, Charles Darwin nel suo celeberrimo trattato “Le origini delle specie”, analizzava la complessa rete di interazioni tra la flora e la fauna e affermava che se le api si fossero estinte, alcune piante sarebbero diventate molto rare oppure scomparse del tutto [1]. Successivamente nel 1901 Maurice Maeterlinck nel suo famosissimo testo “La vita delle api” [2] stimava che centomila varietà di piante scomparirebbero se le api non le visitassero, e che probabilmente dobbiamo proprio a loro la comparsa e la sopravvivenza della nostra civiltà. Ad Albert Einstein è stata attribuita la frase “Se le api scomparissero dalla terra, all’uomo non resterebbero che quattro anni di vita”, ora, che l’abbia detto davvero o no, sta di fatto che giocano un ruolo essenziale negli ecosistemi. Come principali impollinatori sono responsabili del 35 per cento della produzione di cibo a livello globale: secondo l’UNEP (United Nations Environment Programme) delle 100 colture da cui dipende il 90 per cento della produzione mondiale di frutta e verdura, 71 sono legate al loro lavoro di impollinazione e, solo in Europa, ben quattromila diverse colture crescono grazie alle api. La stessa pratica, svolta artificialmente, costerebbe circa 265 miliardi di euro all’anno. Come se tutto questo non bastasse, tutti sanno che le api hanno anche la straordinaria capacità di produrre ottimi alimenti come miele e propoli, ma in pochi conoscono l’altro dono che hanno in serbo per noi: il veleno e le sue eccezionali potenzialità terapeutiche. La storia del veleno d’api come rimedio naturale

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ad ampio spettro è stata sempre avvolta da un alone di profondo mistero, che si cercava di sviscerare già in tempi antichi. Il primo riferimento al veleno d’api risale al 500 a.C., veniva già descritto in un antico trattato di medicina tradizionale Cinese, lo Hungdi Neijing, e più tardi, nel 300 a.C., Aristoltele nella Historia Animalium, nel descrivere l’anatomia delle api e la loro organizzazione sociale, fa più volte riferimento alle straordinarie proprietà di questo veleno [3]. Nel corso dei secoli, è stato largamente utilizzato dalle civiltà cinesi, indiane, egiziane, babilonesi e greche per trattare diversi disturbi tra cui la calvizie, il dolore reumatico e la gotta [4]. Viene sintetizzato dalle ghiandole secretorie delle api operaie (Apis mellifera) e dell’ape regina con funzione difensiva, è una miscela idrolitica liquida, incolore e inodore. E’ composta principalmente da peptidi e ammine biogene tra cui melittina, apamina, adolapina, peptide di degranulazione dei mastociti, fosfolipasi, ialuronidasi, fosfatasi, glucosidasi, serotonina, istamina, dopamina, noradrenalina e adrenalina [5], [6]. Gli enzimi fosfolipasi e ialuronidasi sono i principiali responsabili della tossicità del veleno, della risposta immunitaria e delle reazioni allergiche [7] che si scatenano successivamente alla puntura da parte dell’ape. Le principali azioni farmacologiche del veleno sembrano essere dovute alle attività della melittina e dell’adolapina, principali autrici dell’azione antinfiammatoria, svolta tramite l’inibizione dei mediatori dell’infiammazione (citochine, TNF2, COX-2, NO,

SCIENZE PGE-2), delle prostaglandine e l’attenuazione del dolore cronico [8]. Proprio per queste proprietà, l’apiterapia è al cento di numerosi studi per il trattamento di patologie correlate a disturbi infiammatori come malattie del sistema nervoso e muscolare, della pelle, neuropatie e del cancro [9]. Il veleno d’api è attualmente impiegato come terapia per condizioni fortemente invalidanti come l’artrite reumatoide, la sclerosi multipla (MS), la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), l’Alzheimer e la malattia di Parkinson [10]. Negli ultimi anni sta prendendo sempre più piede l’uso di melittina come agente anti-tumorale, dimostrando una discreta efficacia nel trattamento del melanoma [11], del cancro del polmone[12], del glioblastoma [13], della leucemia [14] e dei tumori delle ovaie [15], del pancreas [16] e cervicale [17] con una maggiore potenza citotossica nelle cellule tumorali rispetto alle cellule sane. Recentemente, un gruppo dell’”Harry Perkins Institute of Medical Research” in Australia ha dimostrato che il veleno è estremamente potente sulle cellule di tumore al seno, in particolare sui sottotipi più aggressivi [18]. Il cancro al seno è il secondo tumore più comune al mondo e il primo tra le donne, dove rappresenta la seconda causa di morte. I tumori della mammella sono classificati in base ai profili molecolari e alla loro sensibilità agli ormoni femminili [19]: le cellule tumorali hanno recettori sulla membrana che legano specifici ormoni circolanti. La determinazione della loro espressione, in particolare del recettore degli estrogeni (ER), del recettore del progesterone (PR) e del recettore del fattore di crescita dell’epidermide umano 2 (HER2) è universalmente riconosciuta come principale fattore di prognosi e indice predittivo della risposta alle terapie mirate. In generale, quando espressi, i recettori donando una maggiore probabilità di sopravvivenza, minore aggressività, basso indice proliferativo [20] e aumentata sensibilità alle terapie endocrine e alla chemioterapia. Proprio per questo i tumori “tripli negativi” (TNBC), che non esprimono quindi tali recettori (circa il 15% dei casi di cancro al seno), sono scarsamente differenziati, più difficili da trattare con terapie target e hanno maggior rischio di recidiva e prognosi peggiore. Inoltre, studi in vitro e in vivo hanno chiaramente indicato che quando HER2 è over-espresso (30% circa dei casi) gioca un ruolo fondamentale nella trasformazione oncogena e nella tumorigenesi [21], condizione predittiva di tumori più aggressivi, a rapida crescita e sviluppo e associata a una sopravvivenza più breve e maggior rischio di recidiva [22]. Gli scienziati, da anni lavorano incessantemente alla ricerca di terapie che possano migliorare la prognosi di queste tipologie di cancro e al potenziamento delle terapie attualmente disponibili: il gruppo di ricerca australiano ha pubblicato uno studio con risultati strabilianti, che potrebbe mostrarsi il punto di svolta nell’ambito dell’oncologia clinica. Hanno dimostrato che il veleno delle api, raccolto da diversi alveari in Australia, Irlanda e Inghilterra, è in grado di ridurre significativamente, selettivamente e rapidamente la vitalità delle

cellule triple negative e di quelle che sovra-esprimono HER2. Il componente attivo del veleno, responsabile di questi effetti straordinari, è la melittina, che rappresenta circa la metà del peso secco del veleno e dei peptidi totali presenti [23]. Testato sulle diverse linee cellulari trasformate di topo, il veleno si è dimostrato estremamente potente: una specifica concentrazione di melittina è in grado di uccidere il 100% delle cellule tumorali in poco meno di un’ora senza danneggiare le cellule sane. La melittina è un peptide anfipatico di 26 aminoacidi che si associa ai fosfolipidi di membrana delle cellule cancerose, causandone la morte quasi immediata tramite la formazione di pori toroidali trans-membrana. Il C-terminale presenta un α-elica carica positivamente che, mediando il legame alla membrana plasmatica (carica negativamente), induce il rimodellamento del doppio strato, la formazione dei pori, la rottura della membrana plasmatica e quindi la lisi cellulare [24]. A riprova di questo, studi precedenti hanno dimostrato che troncare il C-terminale caricato positivamente riduce significativamente il legame della melittina ai doppi strati fosfolipidici rispetto alla melittina wildtype [25]. Inoltre, quando ingegnerizzati con peptidi bioattivi, tali residui migliorano ulteriormente il targeting delle cellule del cancro al seno [26]. Oltre ad indurre la lisi cellulare, la melittina può interferire attivamente con i meccanismi molecolari responsabili della crescita, della riproduzione e dell’invasività delle cellule tumorali, con particolare efficacia sulle TNBC e in quelle dove è over-espresso HER2. L’aggressività e la velocità di crescita di queste due tipologie di cancro alla mammella risiedono nell’attivazione cronica di vie di segnalazione, tra cui il pathway della fosfatidilinositide-3-chinasi (PI3K/Akt), designate alla proliferazione e crescita cellulare [27], alla sopravvivenza, all’inibizione dell’apoptosi [28], all’adesione, alla migrazione e all’angiogenesi [29]. Circa il 50% dei TNBC sovra-esprime il recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) [30] che, come HER2, è un recettore tirosin chinasico (RTK) responsabile dell’attivazione della segnalazione oncogenica dipendente dalla via PI3K/ Akt: la melittina, in circa 20 minuti, ha modulato ed interrotto questa via di Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

SCIENZE segnalazione fondamentale per il fenotipo neoplastico inibendo la crescita, la proliferazione e la capacità di espansione. Oltre all’incredibile efficacia nell’innescare la morte rapida delle cellule tumorali e inibirne la crescita, la melittina vanta un’elevata selettività: ha effetto principalmente sulle TNBC e sulle linee HER2-positive, seguite da cellule di cancro al seno luminale con impatto minimo sulle cellule mammarie sane e sui fibroblasti cutanei primari. Questo significa che mentre distrugge le cellule dei tumori al seno più difficili da combattere risparmia le cellule sane, evitando i principali effetti collaterali della terapie classiche come la chemioterapia. Data la capacità di interferire con la permeabilità plasmatica delle cellule tumorali, il gruppo di ricerca si è chiesto se la melittina potesse essere utilizzata in combinazione ai farmaci esistenti, al fine di aumentarne l’efficacia. Effettivamente, somministrata ai topi insieme al docetaxel, un chemioterapico, la melittina ha potenziato l’effetto di soppressione della crescita tumorale: i pori formati sulla membrana plasmatica hanno consentito la maggior internalizzazione delle molecole citotossiche [31], veicolando il farmaco antitumorale all’interno delle cellule bersaglio. Le perforazioni nelle membrane cancerose causate dalla melittina permettono quindi alla chemioterapia di penetrare nelle cellule e operano con estrema efficienza nel ridurre la crescita tumorale, confermando le estreme potenzialità e l’ampio spettro di utilizzo nell’ambito clinico del veleno d’api. Nel suo curriculum, vanta anche di essere una candidata per cura del virus dell’immunodeficienza umana, l’HIV. Nel 2013, la melittina si dimostrò molto efficace nel distruggere l’infettività del virus mediando, anche in questo caso, l’alterazione della struttura e la funzionalità della porzione esterna del virione. A differenza di quanto accade nel trattamento delle cellule tumorali, l’efficacia della tossina nelle cellule infettate da HIV non si dimostrò selettiva: gli effetti citotossici interessavano anche le cellule sane. Per ovviare a questo inconveniente, il team di ricercatori mise a punto un metodo ingegnoso che sfruttava nano-particelle ingegnerizzate di melittina in grado di riconoscere e trattare solo le cellule infettate dal virus [32]. Per ottenere questo, sulla superficie delle nano-particelle fu disposto una sorta di sistema di protezione, delle molecole di superficie, disegnate per far “rim-

balzare” le particelle quando entravano in contatto con le cellule normali, sane. La capacità selettiva dipendeva dalle dimensioni: il virione, più piccolo della nanoparticella, riusciva ad inserirsi tra le molecole protettive ed entrare quindi in contatto diretto con la melittina sulla superficie, dove poteva svolgere la sua azione di foratura dell’involucro esterno del virus dell’HIV. Questo complesso meccanismo permetteva di discernere il bersaglio e di inibire selettivamente la replicazione del patogeno. Secondo i ricercatori, le nanoparticelle iniettate nel flusso sanguigno del paziente infetto dovrebbero essere in grado di eliminare il virus HIV circolante, direttamente dal sangue. Ritengono inoltre che la melittina possa essere efficace non solo su pazienti con infezioni già attive, incluse quelle resistenti ai farmaci tradizionali, ma anche in ambito preventivo. La ricerca si sta focalizzando sulla creazione di un gel vaginale che potrebbe prevenire la diffusione dell’AIDS, una sorta di metodo contraccettivo molecolare studiato anche per le coppie in cui uno dei due è sieropositivo, che vorrebbero diventare genitori senza diffusione del virus. Secondo i ricercatori, il gel saprebbe distruggere le cellule patogene senza intaccare né gli spermatozoi, né le cellule del partner. I componenti biomolecolari del veleno delle api come agenti antitumorali e anti-virali rimangono in gran parte sconosciuti, ma considerando l’eccezionale efficacia della melittina, vale la pena investire. Le terapie target hanno migliorato in modo sostanziale la sopravvivenza a lungo termine nei tumori HER2-positivi nello stadio iniziale, ma la maggior parte dei pazienti in stadio avanzato sviluppa resistenza e soccombe alla malattia [33]. Allo stesso modo, i tumori del seno tripli negativi sono molto difficili da combattere e le terapie sono spesso associate ad effetti collaterali devastanti. Come non considerare una molecola che, sebbene limitatamente a esperimenti in vitro o in modelli animali, potrebbe annientare specifiche cellule tumorali in 60 minuti? Che potrebbe danneggiare selettivamente ed unicamente le cellule interessate, con azione citotossica limitata? E perché non ampliare ulteriormente la ricerca alle altre neoplasie aggressive, guidate dall’ over-espressione dei recettori dei fattori di crescita? Alcune tipologie di tumori del polmone, del colon-retto e glioblastoma over-esprimono i recettori EGFR; tumori gastrici, ovarici, dell’endometrio, della vescica, del polmone, del colon, della testa e del collo sono spesso caratterizzati dall’espressione sregolata di HER2. La ricerca australiana, potrebbe essere il punto di partenza dello sviluppo di nuove modalità terapeutiche per molti tipi di cancro associati a frequente resistenza ai farmaci e prognosi infausta. Tra l’atro, se non come protagonista, la melittina potrebbe avere un ruolo collaborativo cruciale, di “ariete” in combinazione con la chemioterapia ed altri farmaci già esistenti, per aumentarne l’efficacia e la specificità. La strada è ancora lunga e il trial clinico è ancora un miraggio, ma sapere che esiste una molecola di derivazione naturale, con effetti collaterali limitati ed efficace sulle patologie più gravi e mortali che affliggono la nostra civiltà, accende un lume di speranza. Soprattutto se si pensa che la mortalità resta molto alta nei paesi meno sviluppati ed economicamente deboli, e proporre una sostanza prodotta dalle api, disponibile e riproducibile in tutto il mondo a costi ridotti, accessibile anche alle regioni più remote e meno sviluppate è un’opportunità da sfruttare. E, chi lo sa, magari ci servirà da monito per apprezzare ancora di © Design_Cells/www.shutterstock.com più queste meraviglie della natura.

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Design of an ELISA-based COVID-19 IgM, IgA and IgG Simultaneous Detection Test

di Alessandra Mazzeo*

na strategia efficace che testi i casi sospetti, tracci gli infetti e rintracci i loro contatti (Test, Track, Trace - TTT) è utile nel ridurre il dilagare della corrente pandemia di COVID-19, ma l’attuazione di uno screening sierologico di massa riguardante sia le IgM che le IgG (e eventualmente le IgA per valutare l’efficacia di diversi vaccini nell’elicitare l’immunità locale) rimane centrale per pianificare l’uscita dal lockdown in molti Paesi. I test sierologici di massa potrebbero limitare i test molecolari sui tamponi nei casi sospetti che hanno sviluppato anticorpi durante una precedente infezione asintomatica di COVID-19; soprattutto essi sono essenziali per identificare i soggetti sieronegativi che devono essere vaccinati. Il test progettato usa una nuova forma di fase solida per ELISA, una punta immunoadsorbente, e un nuovo metodo basato sulla doppia reazione eseguita utilizzando contemporaneamente due fasi solide: il micropozzetto standard che cattura le IgM (per poi rilevarne la specificità) impedendo interferenze con le IgG specifiche per il SARS-CoV-2, che vengono catturate dalla punta immersa nel medesimo micropozzetto. In questo modo si possono ottenere test sierologici per la ricerca simultanea di diversi isotipi anticorpali, limitando le reciproche interferenze. Biologist, Microbiology and Virology Specialist Department of Agricultural, Environmental and Food Sciences (DiAAA)m University of Molise.

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Abstract An effective strategy that tests suspected cases, tracks infected people and traces their contacts (TTT) will help reduce the spread of the current COVID-19 pandemic, but serological mass testing concerning both IgM and IgG (and IgA, in order to evaluate the local immunity stimulated by different vaccines) is central to lockdown exit plans in many countries. Serological mass testing can avoid swab analyses in suspected cases which developed antibodies during a previous asymptomatic and not diagnosed COVID-19 infection; above all, it is essential to individuate seronegative persons to vaccinate. The designed test uses a new shaped ELISA, the immunosorbent pin, and a new method based on the double reaction performed using simultaneously two different solid phases, able to separate, detect and differentiate immunoglobulin isotypes: the standard microwell (on which sample IgM are bound and tested about their specificity in the following steps; in this way IgM do not interfere with specific anti SARS-CV-2 IgG) and the pin, which binds specific anti SARS-CoV-2 IgG when immersed in the same microwell. The test has been conceived in order to run simultaneously different antibody detection tests and to avoid interferences generated by different antibody isotypes in serological tests. Introduction On 11 March 2020, the World Health Organization declared COVID-19 a pandemic [1]. “You cannot fight a fire blindfolded, and we cannot stop this pandemic if we don’t know who is infected… Test, test, test”, WHO Director-General Tedros Adhanom Ghebreyesus said on 16 March 2020. The adopted PCR-based tests detect the recently emerged SARS-CoV-2 in nasopharyngeal and oropharyngeal swabs: nevertheless, even though they have high sensitivity and speci-

ficity, kits and equipment necessary to run them are limited in some geographical areas; moreover, they do not give information about past infections. Serological tests are absolutely effective in estimating the real dimension of the COVID-19 pandemic, including current, recent and past infections. Among them, rapid tests (lateral flow chromatographic immunoassay for the qualitative detection of IgG and IgM antibodies to SARS-CoV-2 in human fingerstick whole blood specimens) are useful in POCs, but they are unreliable to screen persons that need vaccination and those that do not, due to their sensitivity and specificity parameters. Enzyme linked immuno-sorbent assay (ELISA) based tests are among the most sensitive and specific immunoassays and they are overall adopted to detect antibodies; running different antibody tests worldwide, however, could slow down sanitary interventions. An effective strategy that tests suspected cases, tracks infected people and traces their contacts (TTT) will help reduce the spread of the current COVID-19 pandemic [2], but serological mass testing concerning both IgM, IgA and IgG is central to lockdown exit plans in many countries. They are absolutely effective in estimating the real dimension of the COVID-19 pandemic, including current, recent and past infections. The new ELISA design and the innovative immunoreaction involving different solid phases For the aforementioned, the development of a modular COVID-19 diagnostic kit - detecting IgM, IgA and IgG in blood serum or in saliva samples, even simultaneously, with the high sensitivity and specificity of the ELISA method - is of utmost importance in the course of the COVID-19 pandemic. The test design can be achieved resorting to: - the patent US7510687 [3], which describes the multi-immunosorbent device as an innovative shaped ELISA solid phase, consisting in a rod with multiple, protruding and immunosorbent ogival pins on which the immunocomplex is adsorbed, while in the meantime the microwells in which the pins are immersed act only as containers; the method has been successfully experimented in the frame of collaboration agreements with the EC - DG JRC concerning animal infectious diseases and food safety issues [4-7]; - the PCT/IB2012/052021 - WO 2012/143912, in which pins are immersed in oversized coated wells; different immunocomplexes are adsorbed on the pin surface and on the microwell Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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surface [8]. Integrating both of the above said inventions, an innovative immunoreaction has been designed, involving immunosorbent solid phases having different formats: pins and microwells. Each solid phase specifically adsorbs one of the three immunoglobulins to detect, in order to avoid reciprocal interferences in the detection of the immunocomplexes involving the SARS-CoV-2. The proposed test design has been conceived as a modular tool, useful in the detection of a specific immunoglobulin isotype, up to the IgM, IgA and IgG simultaneous detection. The differently shaped solid phases adopted in the test are differently coated: - the microwell is coated with monoclonal antibody anti Human IgM (μ-chain specific) in order to bind sample IgM; - ogival pins are coated with capturing antibody binding the SARSCoV-2 selected antigen, in order to bind specific IgA or IgG potentially present in the sample; - some non-immunosorbent microwells serve as mere reagent containers (vessel), in which the coated pins are immersed. IgM and IgG simultaneous detection 1. The sample is dispensed in the coated microwell containing a proper amount of diluting solution.

Figure 5: IgM and IgG simultaneous detection. Microstrips can be arranged in the 96-well ELISA format in order to perform the IgM and IgG simultaneous detection for mass-screening purposes, preventing the IgM interference on the IgG test results. Krauland MG, Frankeny RJ, Lewis J, et al. Development of a Synthetic Population Model for Assessing Excess Risk for Cardiovascular Disease Death. JAMA Netw Open. 2020

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Figure 6: IgM, IgA and IgG simultaneous detection. Microstrips can be arranged in the 96-well ELISA format in order to perform tests preventing the IgM interference on the test results.

1a. Monoclonal antibody anti Human IgM (μ-chain specific) coating the microwell binds the sample IgM during the incubation step, as in the ELISA method (figure 1a). 1b. At the end of the previous incubation time, a pin coated with capturing antibody binding the SARS-CoV-2 selected antigen is immersed in the sample inside the microwell; the SARS-CoV-2 antigen binds the sample specific IgG which recognize its second epitope (figure 1b). 2. At the end of the incubation: 2a. the microwell is washed and filled with the HRP-conjugate SARS-CoV-2 antigen, which binds specific IgM adsorbed on the microwell surface (figure 2a); 2b. the pin is lifted and washed; the HRP-conjugate monoclonal antibody anti Human IgG (γ-chain specific) is dispensed in a vessel (a non-immunosorbent microwell), then the pin is immersed in it (figure 2b). 3. At the end of the incubation and the washing of the two immunosorbent solid phases: 3a. the microwell is filled with the chromogenic substrate (3,3’,5,5’-tetramethylbenzidine - TMB) and the chromogenic reaction develops in it (figure 3a); 3b. the pin is immersed in the vessel containing the chromogenic substrate (TMB), in which the chromogenic reaction develops (figure 3b). 4. After incubation, the pin is lifted and thrown; the chromogenic reaction is stopped adding an acidic solution (sulphuric acid) both in the microwell and the vessel; the Absorbance / Optical Density (OD) is read in both of them through the ELISA-reader at λ= 450/620 nm (figure 4). Time by time, microstrips can be chosen (or arranged in microplates) in order to detect one, two or three immunoglobulin isotypes: - by analysing one or two immunoglobulins isotypes, high through-put can be reached fitting mass screening purposes; - by analysing IgM, IgG and IgA elicited by different viral antigens, accurate tests can deeply indagate the immunological response during the COVID-19 infection and its correlation with symptoms and viral excretion.

SCIENZE quantitative test runs in diluted samples; - since blood samples contain different IgG derived from past infections, the specific IgG are bound and adsorbed on the solid phases through the whole SARS-CoV-2 or its selected antigens; - IgM anti SARS-CoV-2 are detectable only in case of COVID-19 current infections, when they are the predominant IgM in the sample; consequently, most IgM bound through the monoclonal antibody anti Human IgM coating the microwell surface are potentially directed to the SARS-CoV-2 selected antigen and their specificity can be detected through the HRP-conjugate anti SARS-CoV-2 selected antigen in the following steps; - in case the IgM high level could hinder the IgG detection, the positive IgM test highlights the positive cases anyway, also if the IgG detection tests give negative results due to the low level of IgG compared to the IgM level; - controls or calibrators have to be included in the test (the negative and the positive control sera etc.).

IgM and IgG simultaneous detection is performed diluting samples in the purple marked microwells, where IgM are detected and in which pins are immersed; IgG are then detected in the adjacent microwells (figure 5). In the designed test: - immobilizing IgM on the microwell surface, SARS-CoV-2 selected antigen adsorbed on the pin surface remains available to bind IgG even in case of low levels; therefore, IgG detection is scarcely affected by IgM; - preventing the IgM interference in binding the viral antigens, that could hinder the low IgG adsorption, more reliable results can be obtained and especially when a

IgM, IgA and IgG simultaneous detection 1. The sample is dispensed (in triplicate) and incubated in three microwells containing a proper amount of diluting solution: - two microwells are coated with monoclonal antibody anti Human IgM; - one non-coated microwell is dedicated to the specificity control in absence of antigen. At the end of incubation: - two pins coated with capturing antibody binding the SARS-CoV-2 selected antigen, alternatively dedicated to the IgA detection and to the IgG detection, are immersed in the coated microwells; - the non-coated pin is immersed in the non-coated microwell. During this incubation step, specific IgA and IgG adsorb on the pins. In absence of non-specific binding, no adsorption occurs in the non-coated microwell and on the pin immersed in it.

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SCIENZE

Figure 9: the cut facets pin. The pin has the 90% of the surface extension than each microwell forming the ELISA 96-well microplate.

2. After the incubation and the washing of microwells and pins: - the pins are immersed in vessels (non-coated microwells) containing: - HRP-conjugate monoclonal antibody anti IgA (□-chain specific), which binds the specific IgA adsorbed on the pin surface; - HRP-conjugate monoclonal antibody anti IgG (□-chain specific), which binds the specific IgG adsorbed on the pin surface; - HRP-conjugate polyclonal antibodies anti Human immunoglobulins useful in the specificity control; - the HRP-conjugate SARS-CoV-2 antigen is dispensed in the microwells dedicated to the IgM detection and to the specificity control. 3. After the incubation and the washing of all the microwells, vessels and pins, the chromogenic substrate is dispensed; then, pins are immersed in it. 4. The pins are lifted and thrown, the chromogenic reaction is stopped adding acidic solution in all the microwells and vessels forming the ELISA microplate, then the OD is read through the ELISA reader at λ = 450/620 nm. The ELISA-microplate can be arranged using 8-well microstrips: - microstrips in columns 1, 2, 7 and 8 are coated with monoclonal antibody anti IgM; samples are dispensed in triplicate in columns 1-3 and 7-9; - microstrips in columns from 3 up to 6 and from 9 up to 12 are non-coated; microwells in columns 4-6 and 10-12 act as mere containers (vessels). The three pins used to test each sample are previously immersed in columns 1-3 (from which they are moved in columns 4-6) and in columns 7-9 (form which they are moved in columns 10-12), where proper reagents are sequentially dispensed (figures 6 and 7). Each microplate row is dedicated to two samples. In the designed test aimed to accurate diagnosis: - since it is of utmost importance to identify persons having current infections, which potentially excrete the SARS-CoV-2, the IgM detection runs in duplicate in order to obtain the most reliable results; - the test includes, for each sample, two controls highlighting the false positive results / non-specific immunoreactions concerning the three analysed immunoglobulin isotypes (IgM, IgA and IgG); - in case the IgM high level could hinder the IgG and the IgA detection, the positive IgM test highlights the positive cases anyway, also if the IgG and the IgA detection tests give negative results due to the low level of IgG or IgA compared to the IgM level; - the immuno-response can be evaluated considering two different

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SARS-CoV-2 antigens: an “a” selected antigen can be HRP-conjugated and a “b” selected antigen having a second epitope can be immobilized on the pin surface; in that way, IgM detection concerns antibodies directed to the “a” antigen and IgG detection concerns antibodies directed to the “b” antigen, in order to evaluate simultaneously up to 4 epidemiological parameters in the current infected persons: IgM, IgG, immuno-response to SARS-CoV-2 “a” antigen and to SARS-CoV-2 “b” antigen (potentially, antigens can be selected in order to detect virus mutations) (figure 8); a third antigen can be used in the IgA detection in order to have information concerning up to six epidemiological parameters; - the test can be arranged adsorbing the sample IgG on the microwell (replacing the IgM detection previously described) and the sample IgA on the pin or vice versa, in order to deeply investigate the IgA correlation with severe cases and to evaluate the local immunity stimulated by different vaccines; - other controls have to be included in the test (negative and positive control sera or calibrators, etc.); - quantitative results can be obtained carrying out tests in sample dilutions. The two antigens can be selected among the main immunogenic SARS-CoV-2 proteins: the nucleoprotein (N) and - in the Spike glycoprotein trimer (S) - the S1 subunit, its N-terminal (S1A) domain and its receptor-binding domain (RBD) [9]. S2 subunit is highly conserved and thus plays a role in the cross-reactivity of the whole S antigen. S1 is a specific antigen for SARS-CoV-2 diagnostics, since no cross-reaction has been observed in patients seropositive for endemic HCoVs (HCoV-HKU1, HCoV-OC43, HCoV-NL63, and HCoV-229E) and MERS-CoV. The cross-reactivity resulting from the high degree of similarity between S1 and RBD of SARS-CoV and SARS-CoV-2 does not produce false-positives results due to the fact that SARS-CoV has not circulated in the human population since 2003. N protein detects SARS-CoV-2 specific antibodies with high specificity and sensitivity. RBD and N protein ELISAs are more sensitive than S1 ELISA in detecting antibodies in mildly infected patients. Therefore, detecting antibodies against 2 different antigens might be needed to confirm the findings and avoid false-negative results in mass testing and surveillance studies [10]. Alternatively, the inactivated whole-virus can be used, in order to conduct a more comprehensive epidemiological survey.

SCIENZE Engineering Since the protocol concerning the pins runs through UP and DOWN movements, the above described method could automatically run modifying and engineering the commercially available automated ELISA systems in order to add mechanisms able to grip and to move pins OUT and IN microwells and vessels filled at the moment by programmed dispensers. Moreover: - washing steps are easy to perform, thanks to the ogival shaped pins that can be squirted with washing solution and gently dried through air stream from the top, in order to allow the washing solution to flow away dragging the non-adsorbed antibodies or HRP-conjugates; - the test can use miniaturized pins and ELISA 384-well microplates, in order to occupy the reduced space available in a compact instrument, maintaining the high through-put required for laboratories and POCs; - pins can be used as single elements (figure 9) or they can be assembled as in the pin-device [5], in which one or more pins are dedicated to the sample analysis and one pin is dedicated to the negative control in absence of antigen, in order to evaluate the non-specific immuno-reactions / false positive test results; - stop solution is unnecessary to stop the chromogenic reaction in the vessel, since it is stopped lifting the pin; in this case OD is read at λ = 655 nm. Test deliverables Collecting data could efficiently contribute to estimate, worldwide, the following epidemiological parameters: 1. recent / current infections (if IgM detection occurs); 2. past infections, also the asymptomatic ones (if IgG detection occurs); 3. seroprevalence in large population; 4. a more affordable Transmission Rate (R0) calculation; 5. a more affordable Case Fatality Rate (CFR) calculation; 6. correlation between IgA and IgG levels and case severity; 7. persons that do not need vaccination (since they have developed their own immuno-response); 8. vaccination durability concerning the humoral and the local immuno-response; 9. protecting effects of vaccines due to the elicited neutralising antibodies. Moreover, the test could be adopted to individuate: - persons not required to comply with restriction measures imposed in the countries and regions put under lockdown; - persons who are already naturally immunized, which can resume productive, educational, artistic, commercial, professional, supporting and economic activities. These individuals will have to be identified until the launching of the vaccine campaign and monitored through repeated tests, in order to verify the permanence of antibodies over time and their correlation with the potential intermittent viral excretion, if serological and molecular tests are conducted. Conflict of interest disclosure The author declares no conflict of interests. Acknowledgements The author thanks the visual developer artist Beatrice Battista which created the explanatory pictures.

References 1. WHO - WHO Director-General's opening remarks at the media briefing on COVID-19 - 11 March 2020 https:// www.who.int/dg/speeches/detail/who-director-general-sopening-remarks-at-the-media-briefing-on-covid-19---11march-2020 2. The Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) - Policy Responses to Coronavirus (Covid-19) - https://www.oecd.org/coronavirus/policy-responses/testing-for-covid-19-a-way-to-lift-confinement-restrictions/ 3. Mazzeo A and Petracca G (2009) US 7510687 Simultaneous detection of different antibodies and antigens in clinical alimentary and environmental samples 4. Folloni S, Bellocchi G, Kagkli D M, Pastor-Benito S, Aguilera M, Mazzeo A, Querci M, Van den Eede G and Ermolli M (2011) Development of an ELISA Reverse-Based Assay to Assess the Presence of Mycotoxins in Cereal Flour. Food Analytical Methods, 4(2): 221-227 5. Ermolli M, Mazzeo A, Folloni S, Petracca G, Pettenati M, Giordano D, Querci M and Van Den Eede G (2008). Implementation and system optimization of the ELISA Reverse M&D. 1st Global Conference on GMO Analysis, Villa Erba (Como, IT), 24-27 June 2008 6. Ermolli M, Folloni S, Prospero A, Bellocchi G, Querci M, Petracca G, Biagetti M, Mazzeo A and Van Den Eede G (2008). Development of a multiplex immunoassay based on the ELISA Reverse M&D for the simultaneous detection of enzootic bovine leukosis (EBL), brucellosis (B) and paratuberculosis (JD) in bovine bulk milk samples. Book of Abstract of Rapid Methods Europe 2008, Nordwijkerhout, 2123 January 2008, 101 7. Ermolli M, Prospero A, Balla B, Querci M, Mazzeo A and Van den Eede G (2006) Development of an innovative immunoassay for CP4EPSPS and Cry1AB genetically modified protein detection and quantification. Food Additives and Contaminants, 23(9): 876–882 8. Mazzeo A. (2012) PCT/IB2012/052021 - WO 2012/143912 Device, method and kit for the detection of different markers in different cellular or molecular types and their quantification. World Intellectual Property Organization 9. Tai W, He L, Zhang X, Pu J, Voronin D, Jiang S, Zhou Y and Du L. Characterization of the receptor-binding domain (RBD) of 2019 novel coronavirus: implication for development of RBD protein as a viral attachment inhibitor and vaccine. Cellular and Molecular Immunology (2020). https:// doi.org/10.1038/s41423-020-0400-4 10. Okba NMA, Müller MA, Li W, Wang C, GeurtsvanKessel CH, Corman VM, Lamerse MM, Sikkema RS, de Bruin E, Chandler FD, Yazdanpanah Y, Le Hingrat Q, Descamps D, Houhou-Fidouh N, Reusken C BEM, Bosch BJ, Drosten C, Koopmans MPG and Haagmans BL. Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2−Specific Antibody Responses in Coronavirus Disease 2019 Patients. Emerging Infectious Diseases 2020 Jul [date cited]. https://doi. org/10.3201/eid2607.200841.

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ECM Questo articolo dà la possibilità agli iscritti all’Ordine di acquisire 3 crediti ECM FAD attraverso l’area riservata del sito internet www.onb.it.

Le interazioni farmaci-alimenti (parte I) Studi e analisi su quando un alimento, o parte dei suoi costituenti, interferisce con il principio attivo di un farmaco, ostacolandone l'azione

di Pierpaolo Viviani*

In questa edizione de Il Giornale dei Biologi è presente la prima parte dell'articolo "Le interazioni farmaci-alimenti", la seconda verrà pubblicata con il numero di ottobre. Il questionario per acquisire i crediti, però, sarà disponibile solo alla fine del mese di ottobre, pertanto, i biologi potranno acquisire un totale di 6 crediti rispondendo alle domande della parte I e della parte II

egli ultimi anni la letteratura scientifica ha posto l’accento su un importante aspetto della terapia farmacologica: la possibile interazione farmaci-alimenti. Tale interazione si verifica nel momento in cui un alimento, o parte dei suoi costituenti, interferisce con il principio attivo di un farmaco, ostacolandone l’azione [1]. E’ ormai noto infatti che alcuni alimenti possono modificare il modo in cui l’organismo gestisce i farmaci; potenzialmente si può verificare sia una aumento che una riduzione dell’effetto terapeutico, ma anche degli effetti collaterali e quindi della tossicità del farmaco stesso [2]. Le interazioni farmaci-alimenti vanno valutate con estrema attenzione in particolare nei pazienti anziani, per i quali non è raro riscontrare patologie croniche e dunque assunzione quotidiana di più farmaci [3, 4]. Buona parte dei farmaci quotidianamente prescritti è destinata alla fascia di popolazione più anziana; tra i più comuni vi *

Farmacista, componente Comitato scientifico Ecm dell'Onb.

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sono gli antiinfiammatori non steroidei (FANS), gli antiipertensivi e gli antidepressivi. Anche in assenza di particolari patologie, l’assorbimento dei farmaci, ad esempio, può essere modificato dalle condizioni fisiologiche frequentemente alterate dell’anziano: riduzione delle funzioni gastrointestinali (svuotamento gastrico e motilità intestinale), riduzione della massa magra, riduzione della concentrazione di albumine seriche e proteine plasmatiche (con conseguente riduzione delle interazioni farmaci-proteine plasmatiche), ridotta funzionalità epatica e renale [5]. Inoltre anche le disfunzioni endocrine o l’alimentazione possono potenziare questi effetti. In generale le interazioni farmaci-alimenti vengono definite come alterazioni delle caratteristiche farmacocinetiche e farmacodinamiche di un farmaco o di un elemento nutrizionale oppure come uno stato nutrizionale compromesso in seguito all’assunzione di un farmaco. Le caratteristiche farmacocinetiche riguardano la descrizione quantitativa del percorso intrapreso dal farmaco, ovvero l’assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l’escrezione. Le caratteristiche farmacodinamiche si riferiscono agli effetti fisiologici o clinici indotti dal farmaco. Entrambe queste fasi farmacologiche possono essere potenziate o antagonizzate dal cibo. L’aspetto più interessante riguarda le interazioni farmacocinetiche [6]. Interazioni farmacocinetiche farmaci-alimenti E’ possibile individuare interazioni farmacocinetiche farmaci-alimenti specifiche e aspecifiche (Figura 1) [7]. Le interazioni farmacocinetiche farmaci-alimenti aspecifiche comprendono le condizioni

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Figura 1. Interazioni farmacocinetiche farmaci-alimenti aspecifiche e specifiche.

fisiologiche del tratto gastrointestinale, l’assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l’eliminazione dei farmaci. Per interazioni farmacocinetiche farmaci-alimenti specifiche si intendono quelle che si possono verificare in seguito ad assunzione ad esempio di succo di pompelmo, latte, alcool e alimenti funzionali. L’assunzione di cibo induce alcune variazioni delle condizioni fisiologiche del tratto gastrointestinale, è ciò può portare ad una alterazione del profilo farmacocinetico e quindi del rilascio, dell’assorbimento, della distribuzione, del metabolismo e/o dell’eliminazione di un farmaco. Effetti degli alimenti sull’assorbimento dei farmaci [7] In seguito all’elaborazione chimico-fisica del cibo ingerito, i nutrienti giungono all’intestino per essere assorbiti e metabolizzati. L’assorbimento di tali nutrienti può avvenire in maniera passiva (secondo gradiente di concentrazione) o in maniera attiva (mediata da trasportatori). Gli enterociti presentano trasportatori ed enzimi specializzati nell’assorbimento e nella metabolizzazione di una grande varietà di nutrienti; questi sfruttano gli stessi meccanismi utilizzati dai principi attivi contenuti nei farmaci per raggiungere la circolazione sistemica ed è quindi possibile che si verifichino interazioni farmaco-alimento a livello del monostrato epiteliale intestinale. Le interazioni farmaci-alimenti spesso hanno origine tra farmaci e sostanze nutritive che competono per lo stesso sistema di trasporto. Nel corpo umano, ed in particolare a livello intestinale, vi sono svariati trasportatori di captazione e di efflusso. I polipeptidi trasportatori di anioni organici (OATP – Organic Anion Transporting Polypeptides) rappresentano una famiglia di proteine di trasporto transmembrana che mediano principalmente il trasporto di anioni organici attraverso la membrana cellulare e che sono localizzati sia a livello epatico che intestinale. In particolare, il trasportatore OATP2B1 (ed in misura minore il trasportatore OATP1A2) sono

presenti nella membrana apicale degli enterociti intestinali. E’ noto che i trasportatori OATP2B1 sono ampiamente coinvolti nell'assorbimento di nutrienti e farmaci nel tratto gastrointestinale. Sebbene il preciso meccanismo di trasporto non sia ancora noto, si ritiene che questo sia correlato alle variazioni dei valori di pH. I trasportatori OATP sono coinvolti nel trasporto di substrati endogeni inclusi gli acidi biliari, gli ormoni tiroidei, le prostaglandine ed i glucuronidi della bilirubina. I farmaci che usufruiscono di tali trasportatori comprendono le statine, gli inibitori della proteasi, la fexofenadina, il midazolam, il montelukast, l’aliskiren ed il talinololo. Molteplici studi effettuati sull’uomo hanno dimostrato una riduzione clinicamente significativa dell’assorbimento intestinale di questi farmaci se ingeriti con il succo di pompelmo, di arancia e di mela. I flavonoidi presenti in questi succhi sono considerati responsabili di questa interazione. Studi in vitro inoltre hanno dimostrato che i glicosidi flavonoidici e le catechine presenti negli estratti di erbe e nel tè verde inibiscono anche i trasportatori OATP1A2. I trasportatori dell’oligopeptide PEPT1 (Oligopeptide Transporter) si trovano principalmente nelle membrane apicali delle cellule epiteliali intestinali e sono coinvolti nell’assorbimento di die tri-peptidi e di farmaci di natura peptidica. Questi trasportatori sfruttano un gradiente di concentrazione protonico come forza motrice e riconoscono una ampia gamma di oligopeptidi. I farmaci substrati di PEPT1 più comuni includono gli antibiotici β-lattamici, le cefalosporine, la L-dopa e alcuni ACE-inibitori. Teoricamente è possibile che si verifichi un’interazione nel momento in cui un oligopeptide compete con un farmaco peptidomimetico, sebbene interazioni clinicamente rilevanti nell’uomo non siano state riportate. Alcuni ricercatori hanno osservato che i pazienti affetti da Morbo di Parkinson hanno risposto meglio alla terapia farmacologica con L-dopa effettuata in concomitanza di una dieta a basso contenuto proteico rispetto a una dieta ricca di proteine. Inoltre, è stato visto che il digiuno aumenta la trascrizione di PEPT1 nei topi e nel pesce zebra, comportando teoricamente un maggiore assorbimento di farmaci peptidomimetici. La glicoproteina P (P-gp – P-glycoprotein) rappresenta il trasportatore di efflusso più studiato e coinvolto nelle interazioni farmaci-alimenti clinicamente rilevanti. Questo trasportatore è localizzato in una vasta gamma di tessuti sebbene la sua presenza risulti più rilevante a livello intestinale e quindi nel contesto delle interazioni farmaci-alimenti. Sebbene sia ancora da chiarire il meccanismo di trasporto, è noto che tale meccanismo preveda l’idrolisi dell’ATP. Vi è un’ampia gamma di substrati di questo trasportatore quali i farmaci antiaritmici, gli antipertensivi, la ciclosporina, il tacrolimus e la morfina. Anche sostanze come le furanocumarine e i flavonoidi, presenti in diversa frutta e verdura, sono considerati inibitori della P-gp. In studi in vitro comuni prodotti di degradazione dei lipidi e il taurocolato di sodio (sale biliare) hanno dimostrato di inibire l’attività della P-gp. Diverse interazioni clinicamente rilevanti sono stati segnalati quando il succo di pompelmo viene ingerito con noti substrati della glicoproteina G. Inoltre estratti ricavati dall’erba di San Giovanni possono indurre l’attività di questo trasportatore influenzando così l’assorbimento di farmaci come la digossina, l’indinavir e la ciclosporina. Un esempio degno di nota è dato dalla fexofenadina, farmaco antistaminico che risulta essere sia substrato per il trasportatore OATP che per la P-gp. La biodisponibilità della fexofenadina diminuisce se ingerita con succhi di frutta a causa di una maggiore inibizione del trasportatore di assorbimento OATP rispetto al trasportatore Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

ECM di efflusso P-gp. Oltre alla P-gp, altri trasportatori di efflusso comprendono la proteina MRP (Multidrug Resistance- associated Proteins) e la proteina BCRP (Breast Cancer Resistance Protein) che sono espresse nella membrana apicale delle cellule intestinali. La MRP è localizzata prevalentemente nel fegato sebbene possa trovarsi anche sul lato basso laterale delle cellule epiteliali intestinali che trasportano molecole alla vena porta. In generale, la proteina MRP effettua l’efflusso di metaboliti coniugati con ad esempio il glutatione o glucuronidi o addotti solforati. I flavonoidi rappresentano comuni inibitori di questi trasportatori. Alcuni ricercatori hanno dimostrato che i metaboliti della quercetina (specialmente i glucuronidi) fungono da potenti inibitori della MRP in vitro. Altri studiosi hanno osservato in soggetti volontari una rapida formazione ed escrezione di questi metaboliti nell’intestino tenue in seguito ad ingestione di quercetina. Anche se queste osservazioni suggeriscono possibili interazioni farmaci-alimenti, ancora non sono state segnalate rilevanti interazioni che coinvolgono la proteina MRP. Allo stesso modo, la proteina BCRP trasporta metaboliti coniugati, tuttavia studi in vivo hanno dimostrato che i substrati per la BCRP sono limitati. Alcuni comuni substrati di questa proteina includono le statine coniugate, gli ormoni steroidei, l’acido folico e le vitamine B2 e K3. I profili farmacocinetici divergenti nell’uomo di questi farmaci sono stati correlati a polimorfismi genetici della BCRP, anche se nessuna rilevante interazione farmaco-alimento è stata segnalata. Un’altra interessante tipologia di interazione farmaco-alimento che si può verificare nell’ambito del processo di assorbimento di un farmaco è quella data da molecole che aumentano la fluidità del monostrato epiteliale intestinale; tali molecole infatti possono teoricamente influenzare l’assorbimento di un farmaco poiché un aumento della fluidità di membrana può portare ad un aumento del grado di diffusione di alcuni farmaci. I flavonoidi, il colesterolo e l’α-tocoferolo si ripartiscono nelle membrane cellulari aumentando così la loro fluidità. Tuttavia, la rilevanza clinica di questi studi effettuati in vitro non è stata ancora dimostrata. Le cellule epiteliali dell’intestino tenue umano rappresen-

Figura 2. Predominanza degli enzimi che metabolizzano i farmaci a livello intestinale.

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tano tipicamente il primo sito di metabolizzazione dei farmaci somministrati per via orale. I citocromi CYP3A e CYP2C9 rappresentano i principali enzimi appartenenti alla famiglia dei citocromi CYP presenti nell’ intestino tenue (Figura 2). Tuttavia la distribuzione degli enzimi che metabolizzano i farmaci può variare lungo il tratto gastrointestinale; la quantità di citocromi CYP presenti nell’intestino tenue differisce fortemente dalla quantità di CYP presenti nel fegato. Il metabolismo intestinale ad opera degli enzimi CYP3A contribuisce al metabolismo di primo passaggio di molti farmaci come la ciclosporina, il verapamil, la felodipina, il midazolam, il tacrolimus, la simvastatina o la nifedipina e l’attività metabolica di questi enzimi può essere potenziata da farmaci induttori di questi enzimi come la rifampicina. Per molti farmaci, il metabolismo intestinale ad opera del CYP3A4 sembra più determinante del metabolismo epatico nell’effetto complessivo di primo passaggio. Alcuni ricercatori hanno studiato le più importanti interazioni farmaci-alimenti mediate dall’inibizione o dalla down-regulation degli enzimi coinvolti nel metabolismo intestinale dei farmaci nonché dall’inibizione dei trasportatori intestinali da parte di costituenti alimentari quali i succhi di frutta, i composti fenolici e polifenolici. Gli enzimi intestinali coinvolti nel metabolismo di fase I mediano varie interazioni tra farmaci ma anche interazioni farmaci-alimenti. A questo proposito è stato dimostrato che i succhi di frutta (in particolare il succo di pompelmo) inibiscono il CYP3A nell’uomo portando ad un aumento della concentrazione sistemica dei farmaci che solitamente vengono metabolizzati da tale citocromo. Nella maggior parte dei casi, tale effetto si verifica quando il farmaco è somministrato per via orale è ciò indica l’importanza del CYP3A intestinale nelle interazioni farmaci-alimenti. Considerando l’entità dell’effetto osservato, non possono essere esclusi eventi collaterali nel caso di co-somministrazione di alcune classi di farmaco (come ad esempio dolore muscolare in seguito a somministrazione di statine). Sebbene il possibile ruolo delle bevande alcoliche e del tè verde nelle interazioni farmaci -alimenti mediate dal CYP3A sia stato riportato nella letteratura scientifica, la rilevanza clinica rimane incerta. Molti studi riportati in letteratura hanno quindi dimostrato che le interazioni farmaci-alimenti a livello del monostrato epiteliale intestinale influenzano la farmacocinetica sistemica del farmaco suggerendo scenari potenzialmente pericolosi soprattutto per farmaci caratterizzati da un ridotto indice terapeutico. La possibilità che le interazioni farmaci-alimenti possano causare eventi avversi ha portato la FDA (Food and Drug Administration) a emanare molte linee guida, spingendo l’industria farmaceutica ad effettuare studi sulle interazioni farmaci-alimenti durante le fasi di sviluppo dei farmaci. Va notato, tuttavia, che la ricerca in questo campo è spesso ostacolato da vari fattori: - la natura complessa del cibo e delle bevande, che rende difficile comprendere le interazioni farmaci-alimenti a livello molecolare; - vi è spesso una discrepanza gli studi in vitro ed in vivo, e ciò mette spesso in dubbio la rilevanza clinica di diversi studi in vitro; - la possibilità di polimorfismi genetici per i trasportatori e gli enzimi intestinali che determina una im-

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Figura 3. Modalità di trasporto dei farmaci dal tratto gastro-intestinale al torrente circolatorio e ai tessuti di deposito.

portante variabilità delle interazioni farmaci-alimenti Effetti degli alimenti sulla distribuzione dei farmaci [7] Come precedentemente detto, il cibo induce molteplici cambiamenti nel tratto gastrointestinale che possono aumentare, diminuire, ritardare o accelerare l’assorbimento intestinale di un farmaco a seconda delle proprietà chimico-fisiche dello stesso. Molti studi riportati in letteratura hanno focalizzato l’attenzione sui cambiamenti indotti dai pasti nell’assorbimento del farmaco che si verificano a livello gastrointestinale. Un pasto può, tuttavia, anche influenzare il passaggio del farmaco dall’intestino alla circolazione sanguigna e la distribuzione del farmaco ai tessuti e agli organi, compresi gli organi bersaglio e quelli deputati al processo di eliminazione. Il sistema linfatico In seguito al processo di assorbimento, la maggior parte dei farmaci viene trasportata dall’intestino alla circolazione sanguigna sistemica attraverso i capillari e le vene mesenteriche e quindi attraverso la vena porta al fegato prima di raggiungere la circolazione generale. Tuttavia, l’epitelio intestinale contiene anche una ricca rete di vasi linfatici (Figura 3). La maggior parte dei farmaci, tuttavia, non viene quantitativamente trasportata in maniera significativa attraverso i vasi linfatici. Al contrario, i lipidi introdotti con la dieta e alcuni composti lipofili, compresi i farmaci e/o profarmaci altamente lipofili (come l’alofantrina, il testosterone undecanoato ed il metilnortestoerone undecanoato, la moxidectina, i cannabinoidi, il dexanabinol) possono essere trasportati attraverso i vasi linfatici. Ciò è dovuto all’associazione del farmaco con lipoproteine ricche di lipidi (principalmente chilomicroni, CM) che si formano a partire da lipidi introdotti con la dieta e lipidi endogeni. I CM vengono trasportati dall’intestino attraverso i vasi linfatici essendo l’endotelio dei vasi sanguigni meno permeabile dell’endotelio linfatico, e ciò ne preclude l’accesso di CM con un diametro fino a 1000 nm. Al contrario, i vasi linfatici presentano ampi spazi tra le cellule endoteliali e anche meccanismi di trasporto attivi che facilitano l’ingresso dei chilomicroni. La quantità totale di farmaco che viene assorbita e trasportata dall’intestino attraverso la vena porta ed il sistema linfatico può essere modificata da cambiamenti indotti dal cibo. Per molti farmaci lipofili, il cibo può anche influenzare il meccanismo di trasporto del farmaco dall’intestino alla circolazione sanguigna. La componente lipidica del cibo (sia la quantità che il tipo di lipidi), in particolare, influenza il trasporto di farmaci attraverso i vasi linfatici intestinali poiché al-

cuni lipidi contenuti nella dieta stimolano la formazione intestinale di chilomicroni e quindi aumentano il trasporto di lipidi e farmaci a livello linfatico. Ad esempio, in studi condotti su cani si è osservato che la somministrazione post-prandiale di farmaci lipofili come l’alofantrina ed il metilnortestosterone undecanoato, aumenta notevolmente il trasporto linfatico intestinale del farmaco rispetto alla somministrazione a digiuno. Per questi composti, la somministrazione anche con piccole quantità di lipidi è sufficiente a portare ad un aumento sostanziale nel trasporto nel sistema linfatico. Oltre alla quantità, anche il tipo di lipidi consumati durante un pasto influenza l'entità del trasporto linfatico del farmaco. Infatti lipidi a lunga catena (come quelli che si trovano nell’olio d’oliva, nell’olio di soia, nei grassi animali ecc.), e non quelli a catena media o corta (come quelli che si trovano in concentrazioni più elevate nell’ olio di cocco), vengono inseriti nei chilomicroni e trasportati dall’intestino al sistema linfatico. Anche differenze nel grado di saturazione dei lipidi possono influenzare la presenza dei lipidi a livello linfatico ed il trasporto dei farmaci. Lipidi mono e polinsaturi promuovono la formazione di chilomicroni e il trasporto dei lipidi nel sistema linfatico rispetto a lipidi saturi di uguale lunghezza della catena e possono quindi promuovere in modo più efficiente il trasporto linfatico del farmaco. Il trasporto linfatico intestinale di farmaci altamente lipofili può quindi variare a seconda del tipo e della quantità di lipidi ingeriti con il cibo e risulterà particolarmente aumentato quando il farmaco viene somministrato in concomitanza di un pasto ricco di lipidi a lunga catena. Studi recenti effettuati in modelli animali hanno dimostrato che l’aumento del trasporto linfatico di un farmaco può alterare il metabolismo dei farmaci e quindi anche la biodisponibilità e i potenziali profili di efficacia/ sicurezza dei farmaci. L’aumento del trasporto linfatico intestinale riduce il metabolismo epatico di primo passaggio poiché il sistema linfatico riversa il farmaco direttamente nella circolazione sanguigna senza prima passare attraverso il fegato. Il metabolismo di primo passaggio può risultare ridotto anche perché il farmaco viene “sequestrato” nelle lipoproteine riducendo così la disponibilità del farmaco all’azione degli enzimi metabolici. Complessivamente la riduzione del metabolismo aumenterà la biodisponibilità del farmaco e quindi potenzialmente può influenzare l’effetto terapeutico. Inoltre, in modelli animali si è osservato che il potenziamento del trasporto del farmaco a livello linfatico può aumentare l’efficacia dei farmaci che presentano come bersaglio terapeutico proprio il sistema linfatico come gli immunomodulatori, farmaci antitumorali e anti-infettivi. La somministrazione di dosi inferiori di farmaco potrebbe così potenzialmente consentire effetti Il Giornale dei Biologi | Settembre 2020

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terapeutici adeguati e una riduzione della tossicità del farmaco. Infine, il trasporto del farmaco dal sistema linfatico alla circolazione sanguigna sistemica all’interno di lipoproteine ricche di lipidi può anche alterare la disponibilità e la clearance del farmaco, influenzando così l’efficacia e la tossicità del farmaco. Le lipoproteine Le lipoproteine sono veicoli macromolecolari che trasportano lipidi e molecole lipofile (compresi alcuni farmaci come l’alofantrina, la ciclosporina A, l’amiodarone, l’amfotericina B, la nistatina, l’eritoran, la clozapina, l’aloperidolo, il paclitaxel ecc.) nella circolazione sanguigna e nel sistema linfatico. Come noto, vi sono quattro principali classi di lipoproteine (in ordine decrescente di dimensione/contenuto lipidico nel core e crescente di densità): i chilomicroni (CM), lipoproteine a densità molto bassa (VLDL), lipoproteine a bassa di densità (LDL) e lipoproteine ad alta densità (HDL). I farmaci lipofili possono legarsi al nucleo o alla superficie delle lipoproteine a seconda delle loro proprietà chimico-fisiche. Il legame con le lipoproteine può verificarsi durante l’assorbimento intestinale oppure a livello della circolazione sanguigna, in un modo analogo al legame del farmaco alle proteine plasmatiche. Il legame alle lipoproteine riduce la frazione libera (non legata) del farmaco presente nel sangue. Generalmente il farmaco libero è più disponibile alla diffusione attraverso le membrane cellulari e quindi all’ingresso nei tessuti e negli organi. Il legame del farmaco alle lipoproteine può ridurre la disponibilità del farmaco a distribuirsi nei tessuti riducendo così il volume di distribuzione (Vd), la clearance (Cl) e anche il riassorbimento nel fegato e/o nei reni. L’estensione di tale riduzione dipenderà dai valori di Vd o CI di quel determinato farmaco. Generalmente, una riduzione della frazione libera del farmaco porta ad una maggiore riduzione dei valori di Vd o di Cl per i farmaci che presentano elevati valori di Vd e bassi valori di Cl, rispettivamente. Molti recettori ed enzimi facilitano il trasferimento dei lipidi nei

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diversi tipi di lipoproteine e dalle lipoproteine ai tessuti per essere così immagazzinato o utilizzati come fonte di energia (in particolare nei tessuti metabolici come fegato, muscoli e tessuto adiposo). Il legame di un farmaco con le lipoproteine può quindi provocare un aumento o una diminuzione della disponibilità del farmaco in tessuti specifici. In seguito ad un pasto, la distribuzione dei lipidi nelle diverse sottoclassi di lipoproteine così come il metabolismo e l’assorbimento tissutale delle lipoproteine risultano alterati. In particolare, la concentrazione di lipoproteine ricche di lipidi (CM e VLDL) nella circolazione sanguigna aumenta e i lipidi contenuti in queste lipoproteine sono indirizzati verso i tessuti di immagazzinamento come il tessuto adiposo e, in misura minore, il muscolo. Questi cambiamenti sono correlati al tipo di pasto e anche da una ampia gamma di fattori inter-individuali come la dieta, la razza, il sesso e la presenza di patologie come dislipidemie e malattie metaboliche. Dato che il cibo ha una serie di effetti sul trasporto ed il metabolismo delle lipoproteine e che può aumentare o diminuire i valori di Vd e Cl del farmaco, e alterare la distribuzione nei tessuti, non sorprende che la co-somministrazione di un determinato farmaco con il cibo possa avere una vasta gamma di effetti diversi sui valori di Vd e Cl dei farmaci associati alle lipoproteine. Alcuni studi riportati in letteratura hanno dimostrato che i cambiamenti indotti dal cibo sul legame del farmaco con le lipoproteine possono influire sulla farmacodinamica (ed in particolare sui profili di efficacia e/o sicurezza). Le proteine plasmatiche L’albumina rappresenta la proteina plasmatica più abbondante (3,5-5 g/dL) e la proteina più comune a cui si legano i farmaci nel plasma. L’alfa-1glicoproteina acida (AAG), sebbene presente in concentrazioni molto più basse dell’albumina (0,04-0,1 g/dL), è la seconda principale proteina plasmatica che lega i farmaci. Altre proteine hanno affinità specifiche per certe sostanze endogene e possono legarsi a specifici farmaci. L’albumina ha la capacità di legare una serie di composti endogeni ed esogeni inclusi acidi grassi, metaboliti, ormoni e molti farmaci acidi (anionici). La struttura proteica multi-dominio dell’albumina consente il legame con una vasta gamma di molecole; vi sono due principali siti di legame per i farmaci sull’albumina - sito I (detto anche sito di legame del warfarin) e il sito II (detto anche sito di legame delle benzodiazepine). L’AAG d’altra parte lega farmaci basici (cationici) e farmaci neutri ed è una glicoproteina costituita da un unico sito di legame attraverso cui lega la maggior parte dei farmaci. Poiché AAG è presente a concentrazioni molto basse nel plasma e presenta un solo sito di legame principale, il legame con tale proteina plasmatica è più facilmente saturabile da elevate concentrazioni di farmaco. Inoltre è più probabile che vi sia uno spiazzamento competitivo del legame del farmaco legato all’AAG, piuttosto che all’albumina ad opera di altre molecole endogene o esogene. Nel caso dell’albumina, il legame con il farmaco

ECM può anche essere modificato attraverso la modulazione allosterica di molecole che si legano in un sito diverso da quello a cui si lega il farmaco. Come precedentemente riportato per il legame alle lipoproteine, alterazioni nel legame del farmaco alle proteine plasmatiche e quindi nelle concentrazioni di farmaco libero presente nel plasma comportano una alterazione della disponibilità del farmaco che può così più facilmente distribuirsi ai tessuti poiché il farmaco libero è in grado di attraversare le membrane cellulari. Un aumento o una riduzione del legame del farmaco con le proteine plasmatiche può quindi modificare la distribuzione del farmaco nei tessuti e ridurre (o aumentare) i valori di Vd e Cl dei farmaci. L’entità della variazione dei valori di Vd e Cl dipende dalle proprietà chimico-fisiche del farmaco come descritto precedentemente per il legame con le lipoproteine. Pertanto, potrà essere modificato anche l’effetto terapeutico. Gli effetti del cibo sul legame del farmaco alle proteine plasmatiche non sono tuttavia stati analizzati in dettaglio in letteratura. I cambiamenti nello stato nutrizionale possono alterare le concentrazioni di albumina e di AAG. La malnutrizione e la cachessia portano ad una riduzione della concentrazione di albumina e della AAG, mentre una dieta ricca di proteine può aumentare le concentrazioni di tali proteine plasmatiche. I nutrienti introdotti con la dieta ed i loro metaboliti potrebbero anche avere un potenziale impatto sul legame del farmaco alle proteine plasmatiche. Ad esempio, gli acidi grassi si legano fortemente all’albumina ed un aumento della concentrazione di acidi grassi può comportare una modulazione allosterica il legame dei farmaci all’albumina. Cambiamenti nella concentrazione di glucosio nel sangue, come si è verifica nel diabete, modula anche la glicosilazione dell’albumina e quindi il legame con i farmaci. Tuttavia, la rilevanza clinica di come il cibo induca cambiamenti nel legame con il farmaco non è stata chiaramente dimostrata. Effetti degli alimenti sul metabolismo e l’eliminazione dei farmaci [7] Numerosi studi indicano che i costituenti del cibo possono modulare l’attività degli enzimi che metabolizzano i farmaci e dei trasportatori dei farmaci. Probabilmente l’esempio più importante che presenta una importante rilevanza clinica è dato dall’inibizione del metabolismo del citocromo CYP3A ad opera dal succo di pompelmo. Altri alimenti che inibiscono il metabolismo del CYP3A includono il succo d’arancia di Siviglia ed il vino rosso, sebbene in quest’ultimo caso l’entità dell’interazione sia minore di quella dovuta al succo di pompelmo. Interazioni clinicamente rilevanti con il CYP3A si verificano anche in seguito al consumo di cibo contenente costituenti che fungono da induttori degli enzimi CYP3A. Ad esempio, l’erba di San Giovanni è un integratore alimentare a base di erbe che induce una diminuzione della biodisponibilità dei substrati del CYP3A e quindi l’assunzione di estratti ricavati da questa erba può comportare la necessità di adeguamenti del dosaggio di alcuni farmaci come la ciclosporina e l’indinavir. Inoltre, è stato dimostrato che l’aglio riduce la metabolizzazione del saquinavir, un farmaco che subisce un esteso metabolismo di primo passaggio nell’intestino. La modulazione della farmacocinetica dei substrati del CYP3A4 da parte dei costituenti alimentari è in gran parte legata all’espressione intestinale di questo enzima che può quindi portare ad un significativo impatto sulla biodisponibilità di un determinato farmaco. L’espressione intestinale di altri enzimi CYP è inferiore rispetto a quella del CYP3A, tuttavia alcune UDP-glucuronosiltransferasi (UGT) sono altamente espresse e svolgono un ruolo fondamentale nel ridurre la biodisponibilità orale di farmaci come il raloxifene. Pertanto, è possibile che si verifichino effetti indesiderati quando il raloxifene viene assunto con inibitori

dell’UGT. Anche l’inibizione dei trasportatori di farmaci, come della P-gp e dell’OATP, da parte di costituenti alimentari è stata identificata come potenziale causa di effetti indesiderati sebbene la rilevanza clinica sia ancora da dimostrare. Una recente studio ha riportato un elenco dei succhi di frutta e integratori a base di erbe che possono portare a cambiamenti nella biodisponibilità orale dei farmaci. Un'altra possibile interazione farmaci-alimenti si verifica per i farmaci che sono soggetti ad un elevato metabolismo di primo passaggio perché in questi casi la biodisponibilità è sensibile ai cambiamenti del flusso del sangue epatico e splancnico che si verifica dopo l’ingestione di cibo. Si è visto che l’assunzione di cibo aumenta la biodisponibilità del propranololo e studi farmacocinetici hanno indicato che ciò potrebbe essere dovuto a una diminuzione del metabolismo epatico di primo passaggio. Più recentemente, altri studi sono stati effettuati con l’ibrutinib, un altro farmaco con elevato metabolismo epatico, ed è stato osservato un effetto alimentare positivo. Il cibo può anche causare cambiamenti nel pH urinario infatti si può verificare alcalinizzazione delle urine in seguito ad assunzione di latte o a causa di una dieta vegetariana o viceversa acidificazione delle urine causata da una dieta molto ricca di proteine. Poiché principalmente la forma non ionizzata di acidi o basi viene riassorbita dopo filtrazione glomerulare o secrezione, i cambiamenti nel pH delle urine possono portare a un cambiamento della farmacocinetica dei farmaci eliminati attraverso i reni. Ad esempio durante il trattamento con la memantina viene consigliato di mantenere una dieta controllata poiché il profilo farmacocinetico di questo farmaco è notevolmente influenzato dal pH delle urine.

Bibliografia [1] Williams L., Hill D.P., Davis J.A., Lowenthal D.T., The influence of food on the absorption and metabolism of drugs: an update, Eur j Drug Metab Pharmacokinet 1996; 21:201-11. [2] MacDonald L., Foster B.C., Humayoun Akhtar. Food and Therapeutic Product interactions – a Therapeutic Perspective, J Pharm Pharmaceut Sci 12(3) 367-377, 2009. [3] Jefferson J.W., Drug and diet interactions: avoiding therapeutic paralysis, J Clin Psychiatry, 1998; 59 Suppl 16:31-9. [4] Schmidt L.E., Dalhoff K., Food-drug interactions Drugs, 62, 1481-1502, 2002. [5] Akamine D., Filho M.K., Peres C.M., Drug-nutrient interactions in elderly people, Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2007; 10. 204-310. [6] Wallace A.W., Amsden G.W., Is it really OK to take this with food? Old interactions with a new twist, J Clin Pharmacol, 2002; 42: 437-443. [7] Koziolek M., Alcaro S., Augustijns P., Basit A.W., Grimm M., Hens B., Hoad C.L., Jedamzik P., Madla C.M., Maliepaard m., marciani L., Maruca A., Parrott N., Pavek P., Porter C.J.H., Reppas C., van Riet-nales D., Rubbens J., Statelova M., Trevaskis N.L., Valentova K., Vertzoni M., Vitali Cepo D., Corsetti M., The mechanisms of pharmacokinetic food-drug interactions - A persepctive from the UNGAP group, Eur J Pharm Sci, 134 (2019) 31-59.

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