COMUNICAZIONE SCIENTIFICA E STUDI SU SALUTE UMANA

E NATURA: PROGETTI EUROPEI

Il ruolo dei giornalisti scientifici è prioritario per i cittadini e per informare in modo corretto su temi importanti come la salute, la ricerca e l’innovazione

Ci sono diversi studi che ci aiutano confrontando la natura e i cicli annuali a comprendere meglio chi siamo e in quali patologie possiamo incorrere, in base a ciò che scegliamo dal cibo agli stili di vita, agli animali con cui interagiamo. Ad esempio, bisogna tenere presente che, se si prende una lente d’ingrandimento e una torcia, e si osservano i propri denti con molta attenzione allo specchio, in alcuni punti è possibile notare un disegno di linee sottili e parallele che attraversano i denti. Queste linee corrispondono alle strie di Retzius che segnano la crescita progressiva dello smalto dentale. Lo smalto inizia a formarsi nel grembo materno e continua a mineralizzarsi fino all’adolescenza, quando gli ultimi denti da latte cadono e vengono sostituiti da quelli permanenti.

Come in tutti i vertebrati terrestri, anche nell’uomo lo smalto si mineralizza gradualmente in strati microscopicamente sottili, le strie di Retzius appunto, la cui analisi consente di comprendere la velocità di sviluppo dello smalto stesso. Stress fisiologici e/o esterni, come ad esempio la nascita, lo svezzamento o le malattie infettive lasciano tracce visibili, dette strie di Retzius accentuate, che aiutano a comprendere lo stato di salute degli individui. Le strie di Retzius permettono anche di ricostruire il quadro cronologico della composizione chimica dello smalto dei denti, che a sua volta riflette i cambiamenti della dieta individuale I cicli annuali, visibili nello smalto dei denti, offrono informazioni sulla life-history di uomini che vissero oltre un milione di anni fa. Un team interdisciplinare di scienziati, guidato dalla Goethe University di Francoforte e dal Senckenberg Research Institute and Natural History Museum di Francoforte, che raccoglie ricercatori di diversi Stati e istituzioni, tra le quali l’Università degli

Studi di Padova e il Museo delle Civiltà di Roma, ha scoperto, proprio attraverso l’analisi dei loro denti, cosa mangiavano i nostri antenati della specie Homo erectus, vissuti centinaia di migliaia di anni fa sull’isola di Giava, nel sud-est asiatico.

I dati emersi evidenziano che i nostri progenitori durante l’arco dell’anno passavano da una dieta a base vegetale ad una dieta mista, ma erano molto meno dipendenti dalla disponibilità di cibo stagionale rispetto ad altre specie che abitavano l’isola come ad esempio gli oranghi. Per analizzare lo smalto dei denti, i ricercatori hanno inglobato i denti nella resina e poi li hanno tagliati in fettine sottilissime di circa 150 micrometri di spessore. Questi preziosissimi campioni dentali fanno parte della Collezione “Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald” dell’Istituto di Ricerca Senckenberg e del Museo di Storia Naturale di Francoforte, un prestito permanente della Fondazione Werner Reimers. L’équipe internazionale di scienziati della Goethe University di Francoforte, guidata dal professor Wolfgang Müller e dalla sua studentessa Jülide Kubat, ora dottoranda all’Université Paris Cité, insieme ad altri ricercatori, tra cui Alessia Nava (già all’Università del Kent, ora a Sapienza Università di Roma), Luca Bondioli (Dipartimento di Beni Culturali: Archeologia, Storia dell’Arte, del Cinema e della Musica dell’Università di Padova) e Beatrice Peripoli (ex studentessa del Dipartimento di Beni Culturali, Università di Padova, ora dottoranda a Sapienza Università di Roma) ha confrontato le abitudini alimentari di un antenato dell’uomo moderno, Homo erectus, con quelle degli oranghi e di altre specie animali, tra loro contemporanee, attraverso lo studio dei denti.

Questo nostro antenato e le altre specie animali sono vissuti durante il Pleistocene, tra 1,4 milioni e 700.000 anni fa, sull’isola Giava, che all’epoca era caratterizzata sia da foreste pluviali monsoniche, sia da paesaggi aperti alberati che da savane erbose. Per analizzare lo smalto dei denti, evidenzia l’ufficio stampa dell’Università di Padova, i ricercatori hanno inglobato i denti nella resina e poi li hanno tagliati in fettine sottilissime di circa 150 micrometri di spessore. Successivamente, è stato utilizzato un laser speciale per asportare una piccola quantità di smalto dalle sezioni sottili, che è stato analizzato chimicamente tramite l’utilizzo dello spettrometro di massa per rilevare la presenza di diversi elementi chimici, tra cui lo stronzio e il calcio, che si trovano sia nelle ossa che nei denti (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry -LA-ICPMS).

Il rapporto tra stronzio e calcio (Sr/Ca) dipende dalla dieta. Wolfgang Müller che fa parte del team di ricerca spiega: “Lo stronzio viene gradualmente espulso dall’organismo, per così dire come un’impurità del calcio vitale. Nella catena alimentare, questo porta a una continua diminuzione del rapporto stronzio-calcio (Sr/Ca) dagli erbivori, agli onnivori, fino ai carnivori”. Il team di ricerca è riuscito a confermare questa tesi confrontando i dati provenienti dall’analisi dei denti di diversi animali del Pleistocene provenienti da Giava: i predatori felini mostravano un basso rapporto stronzio-calcio, i predecessori degli attuali rinoceronti, cervi e ippopotami mostravano alti rapporti stronzio-calcio e i maiali del Pleistocene, in quanto onnivori, si trovavano nel mezzo. I risultati ottenuti dai denti degli oranghi e di Homo erectus sono stati entusiasmanti perché i ricercatori hanno scoperto cicli annuali durante i quali la composizione della dieta delle grandi scimmie e degli esseri umani cambiava: entrambi mostravano variazioni nel corso dell’anno, ma i picchi regolari di Sr/Ca erano molto più pronunciati per gli oranghi che per l’Homo erectus. Jülide Kubat, primo autore dello studio pubblicato, sottolinea: “Questi picchi indicano un’abbondante disponibilità di cibo vegetale nella stagione umida, durante la quale la foresta pluviale produceva molti tipi di frutta.

Durante la stagione secca, gli oranghi passavano ad altre fonti di cibo, che potevano includere insetti o uova. Al contrario, Homo erectus, in quanto onnivoro e carnivoro occasionale, era meno dipendente dall’approvvigionamento alimentare stagionale, come indicano i picchi meno pronunciati e i valori più bassi di Sr/Ca”. Nel complesso, spiegano i ricercatori, lo studio dimostra che l’analisi laser ad alta risoluzione spaziale degli elementi, unita alla ricostruzione della cronologia di formazione dello smalto dentale, può fornire informazioni temporali straordinariamente dettagliate sulla storia della vita dei nostri antenati. Lo studio ci fa sentire molto vicini a questi primi esseri umani perché viene evidenziato come interagivano con il loro mondo circostante. Durante il Pleistocene inferiore e medio, Giava era abitata da taxa ominidi di grande diversità. Tuttavia, le loro strategie dietetiche stagionali non erano mai state esplorate. I ricercatori hanno intrapreso analisi geochimiche di orangutan (Pongo sp.), Homo erectus e altri denti di mammiferi del Pleistocene da Sangiran.

Hanno ricostruito le strategie dietetiche del passato a risoluzione infrasettimanale e dedotto modelli ecologici stagionali. Le analisi elementali risolte spazialmente controllate istologicamente mediante spettrometria di massa al plasma basata su laser hanno confermato la conservazione di segnali biogenici autentici nonostante l’effetto della sovrastampa diagenetica spazialmente limitata. Il record Sr/Ca dei resti faunistici è in linea con le posizioni trofiche attese, contestualizzando la dieta degli ominidi fossili. Pongo sp. mostra cicli stagionali marcati con picchi Sr/Ca fortemente elevati della durata di circa 3 mesi, che riflettono un consumo di cibo vegetale contrastante presumibilmente durante la stagione dei monsoni, mentre rapporti Sr/Ca più bassi suggeriscono una diversa disponibilità di cibo durante la stagione secca. Al contrario, l’onnivoro H. erectus mostra una variabilità Sr/Ca intra-annuale bassa e meno accentuata rispetto a Pongo sp., con i dati δ13C di un individuo che indicano uno spostamento nella dieta da C4 a un mix di piante C3 e C4.

I dati suggeriscono che H. erectus su Java massimizzava le risorse disponibili in habitat più aperti ed era quindi meno dipendente dalle variazioni nella disponibilità stagionale delle risorse. Sebbene sia stato influenzato dalla disponibilità stagionale di cibo, i ricercatori hanno dedotto che H. erectus ne era influito in misura minore rispetto a Pongo sp., che abitava le foreste pluviali monsoniche a Giava. I ricercatori hanno evidenziato che H. erectus abbia mantenuto un maggior grado di indipendenza nutrizionale sfruttando la diversità regionale delle risorse alimentari attraverso le stagioni. Curioso ricordare ad esempio che una delle tappe fondamentali dell’evoluzione di Homo erectus, cioè lo sviluppo di una mandibola meno pronunciata in avanti e denti più piccoli, fu probabilmente segnata dal passaggio verso nuove abitudini alimentari come il maggior consumo di carne e l’uso di utensili di pietra per battere i vegetali ricchi di amido. Furono infatti queste pratiche di preparazione, e non la cottura, a diminuire l’intensità e la frequenza della masticazione necessaria per rendere digeribili i cibi. Ci sono altri studi che analizzano come noi esseri umani interagiamo con la natura.

Tra i ricercatori italiani più dinamici ed attivi in progetti europei legati alla diagnosi clinica delle malattie neurodegenerative c’è ad esempio il dott. Fabio Moda con il suo team che ha partecipato al progetto European Innovative Research & Technological Development Projects in NanomedicineEuroNanoMed III (Surface-enhanced Raman scattering with nanophotonic and biomedical amplifying system for an early diagnosis of Alzheimer’s disease pathology –SPEEDY- 20192021) dedicato allo studio della malattia di Alzheimer; al progetto “Prodromal biomarkers in fatal familial insomnia: a longitudinal study in humans and mice “ finanziato dall’EU Joint Programme – Neurodegenerative Disease Research (JPND) dedicato allo studio dell’insonnia fatale familiare (Prodromal biomarkers in fatal familial insomnia: a longitudinal study in humans and mice ProFFIle - Durata 2022-2025); e infine un progetto dedicato allo studio di una malattia da prioni che colpisce i cervidi in Norvegia finanziato dal Norwegian Research Council (Chronic wasting disease prions from Norwegian cervids: Assessing the pathogenesis, shedding, spillover and zoonotic potential –EmergingCWD –e lo studio precedente Norwegian research funding for agriculture and food industry - Reindeer CWD prion ecology: Risk of dissemination by sheep) “Stiamo sviluppando,” spiega il dott. Fabio Moda,”nuovi test diagnostici per identificare soggetti a maggior rischio di sviluppare la malattia di Parkinson, la malattia di Alzheimer, la demenza con corpi di Lewy e le malattie da prioni (es. la malattia di Creutzfeldt-Jakob) che sono patologie neurodegenerative caratterizzate dall’accumulo intracerebrale di proteine tossiche.

Queste proteine rappresentano dei biomarcatori specifi- ci di malattia e la loro identificazione nell’encefalo prelevato post-mortem permette di formulare una diagnosi certa. Senza riscontro neuropatologico, la diagnosi di queste malattie quando i pazienti sono in vita non può essere definitiva ma possibile o probabile. Con il mio gruppo di ricerca stiamo sviluppando e ottimizzando dei test diagnostici molto sensibili che consentano di identificare la presenza di queste proteine tossiche in tessuti periferici e fluidi biologici facilmente prelevabili, quali ad esempio le urine, il sangue, le lacrime e la mucosa olfattiva. Per alcune di queste patologie, quali ad esempio la malattia di Parkinson e la demenza con corpi di Lewy, esistono dei sintomi premonitori che possono manifestarsi anche 10-15 anni prima della comparsa dei sintomi caratteristici di queste malattie. Questi comprendono, tra gli altri, un deficit delle funzioni olfattive e disturbi del sonno REM (iRBD). Per alcuni soggetti questi disturbi possono rappresentare eventi occasionali che non hanno alcun legame con queste patologie neurodegenerative. Ma per altri soggetti rappresentano invece un sintomo prodromico di malattia”. Il dott. Fabio Moda e il Suo team stanno anche cercando di identificare i soggetti a maggior rischio di sviluppare tali patologie. “Con il mio gruppo di ricerca,” spiega il dott. Fabio Moda,” stiamo conducendo uno studio dove soggetti con iRBD vengono sottoposti a prelievo di mucosa olfattiva, urina e sangue per verificare se, mediante tecniche ultrasensibili, sia possibile già rilevare le proteine tossiche associate alle patologie neurodegenerative. Questi risultati, se confermati, consentirebbe di identificare i soggetti a maggior rischio di sviluppare la patologia, monitorarli nel tempo e valutare la possibilità di intraprendere terapie già in fasi precoci”.

Un altro argomento di interesse è rappresentato dallo studio delle alterazioni del microbiota (disbiosi) a livello della mucosa olfattiva e del sangue per valutare se queste possano avere una qualche influenza sull’insorgenza e/o sullo sviluppo di malattia. Le stesse tecniche analitiche vengono, dal team del dott. Fabio Moda, applicate ad uno studio sui cervidi norvegesi relativo alla malattia da prioni chiamata Deperimento Cronico (CWD) per azioni preventive di tutela della salute dell’uomo. “Stiamo impiegando le medesime tecniche analitiche per ricercare la presenza di una di queste proteine tossiche (il prione) in urina, sangue, muscolo e feci di cervidi (alci, renne e cervi) norvegesi in cui è recentemente comparsa una malattia da prioni chiamata Deperimento Cronico (CWD) e che si trasmette in modo efficiente all’interno di questa specie. È possibile che prioni escreti con urina e feci di animali apparentemente sani, ma che stanno in realtà incubando la malattia, siano in grado di infettare i cervidi (ma anche gli ovini) che brucano l’erba o leccano le rocce (per recuperare il sale) presenti in aree contaminate da questi campioni biologici. Non è oggi possibile escludere che questa malattia sia potenzialmente trasmissibile all’uomo, ad esempio mediante consumo di carni infette (come successe nel caso ben noto a tutti della mucca pazza).

Tramite le piattaforme di cui siamo dotati nel nostro centro di ricerca dell’IRCCS Ist. Neurologico Carlo Besta, valuteremo se il prione può essere identificato in questi campioni biologici anche in fasi precliniche di malattia. Questo progetto sta valutando anche la potenziale trasmissibilità della CWD all’uomo mediante l’uso di specifici modelli sperimentali. Se si scoprisse che il prione è presente nei muscoli di animali in fase preclinica di malattia e se sarà evidenziato un rischio di trasmissione all’uomo, questo sarà fondamentale per permettere alle autorità competenti di mettere in atto delle strategie preventive adeguate”. La natura quindi e l’osservazione degli animali e dell’ambiente che ci circonda aiuta a comprendere meglio chi siamo, come nel passato ci siamo comportati e quali sono i rischi del futuro nel nostro interagire con cosa mangiamo, gli animali con cui veniamo in contatto, gli stili di vita che seguiamo.

Non è facile fare comunicazione su temi scientifici soprattutto di questo tipo e ci sono dei progetti europei da segnalare quali ENJOI (ENgagement and JOurnalism Innovation for Outstanding Open Science Communication – sito https:// enjoiscicomm.eu) che è stato presentato di recente a Milano alla assemblea generale di EUSJA, associazione dei giornalisti europei. Attraverso una combinazione di metodologie e in collaborazione con produttori, utenti target e parti interessate della comunicazione scientifica, ENJOI ha co-creato e selezionato una serie di standard, principi e indicatori (SPI) condensati in un Manifesto per una comunicazione della scienza aperta e sta implementando una serie di azioni quali workshop di coinvolgimento, laboratori, ricerca sul campo e partecipativa, fasi di valutazione e test. Sta inoltre costruendo un osservatorio come prodotto di riferimento per mettere a disposizione tutti i risultati e gli output per favorire lo sviluppo delle capacità e la collaborazione di tutti gli attori del settore. ENJOI sta lavorando in quattro Stati: Belgio, Italia, Portogallo e Spagna, tenendo conto di diversi contesti culturali.

Il progetto europeo QUEST (QUality and Effectiveness in Science and Technology communication - https://questproject.eu/) ha cercato invece di meglio definire, misurare e supportare una comunicazione scientifica efficace. Il progetto recentemente completato ha sostenuto la creazione di una comunità di parti interessate della comunicazione scientifica e ha migliorato la qualità della comunicazione con strumenti e linee guida innovativi in tre aree di interesse, tra cui il cambiamento climatico. QUEST ha progettato una serie di risorse per aiutare i comunicatori scientifici a migliorare il modo in cui trasmettono i loro messaggi. Il progetto RETHINK valuta i modi in cui si misura la qualità della comunicazione scientifica online. Ha preso in considerazione diversi approcci, tra cui la comunicazione web e i social media per aumentare la comprensione di argomenti correlati alla scienza.

RETHINK ha concluso che la comunicazione della scien- za non riesce a connettersi con molti e tende a raggiungere quelli con livelli relativamente alti di istruzione formale e un interesse intrinseco per la scienza. Il progetto europeo TRESCA (Trustworthy, Reliable and Engaging Scientific Communication Approaches https://trescaproject.eu/) mira a capire come la comunicazione della scienza possa aiutare a ricostruire la fiducia nella scienza e negli esperti scientifici. TRESCA sta inoltre sviluppando una app per aiutare le persone a controllare le affermazioni scientifiche che leggono online.

Ma di progetti europei ce ne sono molti alti visto che ci si è resi contro, soprattutto con la pandemia, che il ruolo dei giornalisti scientifici è prioritario per i cittadini e per informare in modo corretto su temi importanti come la salute, la ricerca e l’innovazione in tutti settori e che in ogni progetto di ricerca ci dovrebbe essere anche un giornalista scientifico per le attività di dissemination.

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Anno VI - N. 6 Giugno 2023

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