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9 Gennaio 20089 Gennaio 2008

Il Sole è la guida per milioni di farfalle

Ogni autunno, milioni di farfalle monarca intraprendono una vera e propria migrazione dalle terre del Nord America per raggiungere le più miti temperature sulle montagne del Messico centrale. Il fenomeno ha da sempre incuriosito ricercatori ed entomologi, che nel corso degli anni hanno cercato di comprendere come questi insetti fossero in grado di compiere per la prima volta nella loro vita un viaggio di circa 3000 chilometri. Dopo numerose ricerche, un gruppo di scienziati ha finalmente scoperto il meccanismo che consente a questi magnifici insetti di orientarsi e capire quando sia giunto il momento per avviare la migrazione.

La ricerca ha evidenziato come le farfalle monarca utilizzino il Sole come una vera e propria bussola. Quella che a prima vista può apparire come una scelta piuttosto scontata e banale, nasconde in realtà numerose complicazioni. Il Sole, infatti, compie il proprio moto apparente sull’orizzonte ogni giorno, muovendosi progressivamente da est a ovest. Questi insetti devono quindi correggere in continuazione il loro orientamento, per non perdere la direzione che stanno seguendo. Secondo Steven Reppert (University of Massachusetts, USA), che da una decina d’anni studia il comportamento di numerosi insetti, le farfalle monarca possiedono una sorta di timer interno che consente loro di volare nella giusta direzione. I criptocromi, un particolare tipo di proteine, sarebbero alla base del funzionamento di questo orologio e regolerebbero i cicli circadiani di numerosi insetti volanti.

Studiando il DNA di un ampio gruppo di farfalle monarca, Reppert e il suo team di ricerca hanno identificato due tipi di criptocromi in questi insetti: un risultato inaspettato. Studi più approfonditi hanno dimostrato come queste farfalle possiedano sia il gruppo di criptocromi CRY1, che regolano l’orologio interno attraverso la luce del sole, sia l’insieme dei criptocromi CRY2, che consentono al timer di funzionare lungo la giornata. I ricercatori hanno inoltre scoperto che i quantitativi di CRY2 cambiano sensibilmente nel corso di un giorno all’interno del cervello delle farfalle. Secondo Reppert, tali oscillazioni di criptocromi sarebbero parte integrante della “bussola” che consente a questi insetti di non perdere il loro orientamento in volo.

Di imminente pubblicazione sulla rivista scientifica PLoS Biology, la ricerca sta destano molto scalpore tra gli entomologi. Lo studio mette infatti per la prima volta in relazione diretta l’influenza della luce del sole con due tipi distinti di criptocromi (CRY1 e CRY2) e con i cicli circadiani degli insetti. La ricerca potrebbe, inoltre, fornire utili informazioni sui nostri cicli circadiani e sulla loro mutazione nel corso della nostra evoluzione.
Come le farfalle monarca, presenti in un’ampia fascia degli Stati Uniti, riescano a confluire nel medesimo luogo negli stessi giorni rimane ancora un mistero. Un affascinante segreto della Natura. [fonte principale: Science]

4 Gennaio 20084 Gennaio 2008

Reflusso gastrico meno mortale del previsto

Il reflusso gastrico, ovvero il ricircolo di succhi gastrici dallo stomaco ad ampi tratti dell’esofago, è stato spesso indicato come una delle cause di numerose patologie più gravi come tumori, asma e gravi problemi legati all’apparato respiratorio. Una nuova ricerca recentemente pubblicata sulla rivista scientifica The American Journal of Gastroenterology ha cercato di verificare questa tesi, appurando se il reflusso gastrico sia davvero in grado di accorciare la vita delle persone che ne sono affette.

Studiando e confrontando i dati di circa 50.000 pazienti, lo studio ha dimostrato con sufficiente chiarezza come le persone affette da riflusso gastrico non abbiano maggiori probabilità di morire prematuramente. I dati rilevati sul gruppo dei pazienti e sul gruppo di controllo sano non ha infatti evidenziato alcuna differenza tra i due gruppi.
Lo studio ha evidenziato come le persone raramente affette da episodi di riflusso gastrico abbiano una prospettiva di vita praticamente identica agli individui che sono affetti da questa patologia in maniera continuativa.

In molti casi, il riflusso gastrico è sintomo di uno scorretto stile di vita: sedentarietà, stress e alcool sono spesso le principali cause di queste patologie. Salvo casi più complessi, questa patologia può quindi essere considerata come un campanello di allarme di cause ben più gravi in grado di accorciare la durata della nostra vita.
Gli Stati Uniti sono una delle nazioni in cui si registrano i principali picchi di questo disturbo. Nonostante l’alto numero di persone affette da questa patologia, l’incidenza del cancro legata al riflusso gastrico è estremamente bassa. Secondo i ricercatori che si sono occupati della ricerca e della pubblicazione, il riflusso gastrico sarebbe dunque molto presente nelle società moderne, ma con un grado di pericolosità più basso rispetto a quanto previsto finora.
Chi ne è affetto non deve comunque sottovalutare il disturbo e dovrebbe parlarne con il proprio medico di famiglia. Pochi semplici accorgimenti, e in alcuni casi una cura farmacologica sicura, possono sconfiggere o alleviare la patologia prima che si cronicizzi.

6 Dicembre 20076 Dicembre 2007

Studiare l’infarto sui moscerini

La riperfusione è la ripresa del flusso sanguigno in un tessuto, od organo, in cui era stato interrotto causando una forte scarsità di ossigeno. Si tratta di un fenomeno estremamente pericoloso, generalmente legato all’infarto cardiaco o ai casi di rigetto degli organi trapiantati, che porta a numerose morti ogni anno.
Un team di ricercatori della University of Nevada (Las Vegas – USA) e della University of California di San Diego ha scoperto che i danni causati da riperfusione possono essere studiati sui moscerini della frutta, con nuove tecniche estremamente affidabili ed economiche.

«Con questa nuova procedura, i ricercatori possono esplorare i meccanismi dei danni causati da riperfusione con un modello vivente molto conosciuto e molto più economico di quelli basati sui vertebrati» ha dichiarato il prof. John Lighton, che ha curato la ricerca recentemente pubblicata sulla rivista scientifica PLoS ONE. «Utilizzando Drosophila come modello principale, potremmo compiere progressi molto più rapidamente nello studio dei meccanismi della riperfusione, che ancora non riusciamo a comprendere pienamente.» Un passaggio fondamentale per implementare nuove procedura di cura.

Il primo passo di questo innovativo studio è nato, come spesso accade, per caso. I ricercatori hanno casualmente notato che sottoponendo improvvisamente un moscerino della frutta in ipossia (mancanza di ossigeno) a una forte dose di ossigeno si possono creare danni irreparabili al suo sistema respiratorio, e molto simili a quelli causati dal fenomeno della riperfusione.
Partendo da questa scoperta, Lighton e i suoi colleghi hanno rilevato l’entità del danno causato nel sistema respiratorio dei moscerini misurando le quantità di vapor d’acqua e di anidride carbonica perse da ognuno di loro. Il quantitativo di CO₂ registrato ha consentito di misurare l’attività dei mitocondri (gli organuli deputati alla respirazione cellulare), mentre il vapore acqueo ha permesso di quantificare lo stato del sistema neuromuscolare di ogni moscerino.
Rilevare quantità così infinitamente piccole non è certo stato semplice, ma ha consentito ai ricercatori di registrare con certezza l’avvenuto fenomeno di riperfusione negli esemplari di Drosophila. Il gruppo di ricerca cercherà ora di sviluppare nuove tecniche per studiare con accuratezza il fenomeno, partendo proprio dai minuscoli moscerini della frutta, i beniamini degli scienziati e dei laboratori da almeno 70 anni.

3 Dicembre 20073 Dicembre 2007

Dai broccoli la cura contro le malattie genetiche della pelle

Il sulforafano, un tipo di molecola costituita da numerosi elementi presenti nei broccoli e altre bressicaceae (cavolo, rapa, cavolfiore…), è da tempo conosciuto per le sue notevoli proprietà preventive nei confronti del cancro. Ora, questa particolare molecola si è dimostrata molto efficace per trattare l’epidermolysis bullosa simplex (EBS), una patologia ereditaria che affligge la pelle rendendola estremamente fragile e soggetta a irritazioni anche molto estese e gravi. La scoperta è stata recentemente comunicata dal prof. Pierre Coulombe, della Johns Hopkins University School of Medicine (Baltimora – USA), che ha condotto una lunga serie di analisi con il proprio team di ricerca.

L’EBS è una malattia rara, ma estremamente dolorosa e pericolosa per chi ne è affetto. A causa di questa patologia ereditaria, la pelle si riempie di vere e proprie vesciche piene di acqua. Talvolta a causare questi sfoghi cutanei basta il semplice attrito di un asciugamano sulla pelle. Al momento non esiste cura per questa malattia, ma solamente alcuni trattamenti palliativi generalmente poco efficaci.
Nei pazienti che soffrono di EBS, gli strati più profondi di epidermide – costituiti da particolari cellule chiamate cheratinociti – sono estremamente fragili e si rompono con molta facilità. A livello molecolare, la maggior parte dei casi di EBS è causata dalla mutazione del gene deputato a produrre le proteine cheratina-5 (K5) e cheratina-14 (K14). Queste proteine si combinano per formare i particolari filamenti del citoscheletro (la struttura “ossea” della cellula) nei cheratinociti.

Partendo da queste conoscenze, il team di ricercatori guidato da Coulombe ha cercato di sopperire alla mancanza delle proteine utilizzando le potenzialità del sulforafano. Il codice genetico dei mammiferi contiene le istruzioni per creare ben 54 tipi diversi di proteine cheratiniche, a dimostrazione di quanto il processo evolutivo abbia sempre premiato la presenza di questi elementi nel nostro DNA. Molte di queste proteine sono estremamente simili tra loro e svolgono spesso funzioni praticamente identiche. Coulombe ha così pensato di sfruttare questo enorme potenziale, cercando di creare delle proteine cheratiniche “supplenti” per colmare i vuoti lasciati da K5 e K14.

I ricercatori hanno così identificato le strette parenti delle proteine mancanti, ovvero K6, K17 e K16. Nei test di laboratorio queste supplenti si sono dimostrate estremamente efficienti nel riparare ai danni causati dalla mancanza di K5 e K14. E qui entra in gioco il sulforafano. Recenti studi, pubblicati sulla rivista scientifica PNAS la scorsa estate, hanno dimostrato la capacità del sulforafano di indurre la produzione di K17 e K16 nei cheratinociti. Il trattamento con questa molecola, di cui sono ricchi i broccoli, ha consentito di far regredire sensibilmente gli effetti devastanti della EBS sulla cute. Considerati i risultati incoraggianti ottenuti in laboratorio, dovrebbero partire presto i primi trial clinici per verificare l’effettiva efficacia del trattamento a base di sulforafano anche negli esseri umani. Occorrerà ancora molto tempo prima di poter usufruire di un innovativo farmaco contro la EBS, ma la strada intrapresa è molto promettente e potrebbe porre presto fine a questa terribile malattia invalidante.

29 Novembre 200729 Novembre 2007

Un parente stretto del vino rosso per curare il diabete

Alcune sostanze chimiche, che riproducono i medesimi effetti benefici di una molecola presente nel vino rosso, potrebbero costituire le basi per una nuova generazione di farmaci per la cura del diabete.

Il resveratrolo, un fenolo (composto aromatico) non flavonoide presente anche nel vino rosso, è in grado di attenuare gli effetti negativi di una alimentazione eccessivamente grassa, contribuendo a preservare il nostro organismo dalle gravi patologie collegate a un eccesso di grasso. Alcuni test in laboratorio hanno però recentemente dimostrato che la concentrazione del resveratrolo è molto bassa nel vino: ne occorrerebbero almeno quattro litri al giorno per poter beneficiare degli effetti positivi della molecola.
Un gruppo di ricercatori ha però scoperto alcuni composti chimici che imitano l’azione del resveratrolo anche a dosi molto più contenute. Queste nuove molecole si sono dimostrate estremamente efficaci nel trattare il diabete di tipo 2 (familiare non autoimmune) nei test di laboratorio, e potrebbero essere utilizzate presto anche nell’uomo.

I farmaci derivati da queste molecole potrebbero costituire un’ottima alternativa alle cure, comunemente utilizzate per abbassare il livello di zuccheri nel sangue, come il rosiglitazone che ha però spesso considerevoli effetti collaterali legati a patologie cardiache.
Il segreto del resveratrolo è l’incredibile capacità della molecola di attivare una specifica proteina (SIRT1) in grado di condizionare il metabolismo. Partendo da questo presupposto, il team di ricercatori guidato da Christoph Westphal (Sirtris Pharmaceuticals – Massachussetts, USA) è andato alla ricerca di altre molecole in grado di stimolare la produzione della SIRT1. Dopo aver analizzato quasi mezzo milione di composti chimici, il gruppo di ricerca è riuscito ad isolare una molecola, SRT1720, mille volte superiore rispetto al resveratrolo.
I risultati della ricerca, pubblicata recentemente sulla prestigiosa rivista scientifica Nature, confermano l’importanza della scoperta di Westphal e dei suoi collaboratori. Nei test di laboratorio condotti sui roditori, la nuova molecola si è dimostrata estremamente efficace nel ristabilire i corretti livelli di insulina e ridurre la quantità di zucchero nella circolazione sanguigna. Il tutto a una velocità fino a cinque volte superiore rispetto ai tempi registrati con il resveratrolo.

Considerati i risultati incoraggianti ottenuti in laboratorio, nei primi mesi del 2008 inizieranno i primi test sugli esseri umani per la creazione di un nuovo farmaco contro il diabete. Solo registrando reazioni ed eventuali effetti collaterali sull’uomo, i ricercatori saranno in grado di capire l’effettiva sicurezza ed efficacia del nuovo principio attivo ottenuto grazie alla molecola SRT1720. Il passaggio da roditore a essere umano non è, infatti, mai scontato e potrebbe riservare qualche inaspettata sorpresa. Westphal e i suoi ricercatori sono comunque ottimisti e continuano a lavorare alacremente al loro progetto, fiduciosi nel verdetto finale dei trial clinici.

28 Novembre 200728 Novembre 2007

Un gene per spegnere il cancro

Un gruppo di ricercatori della University of Kentucky ha creato il primo essere vivente apparentemente immune al cancro e alle sue forme più aggressive. Questo considerevole passo avanti nella ricerca sui tumori è stato possibile grazie all’identificazione del gene “Par-4”, scoperto poco tempo fa da Vivek Rangnekar (UK College of Medicine – USA), un vero e proprio benefattore in grado di uccidere le cellule tumorali lasciando intatte quelle sane.

Rangnekar è riuscito ad allevare in laboratorio una generazione di topolini che non solo godono di ottima salute, ma possiedono anche il gene Par-4 che assicura loro l’immunità dal cancro. Rispetto ai loro “colleghi” del gruppo di controllo, i topolini con il gene Par-4 vivono mediamente un mese in più senza contrarre particolari patologie, un indicatore molto importante per verificare la non tossicità dell’innesto genetico.
«Abbiamo scoperto per la prima volta il gene Par-4 nella prostata, per poi renderci conto che il medesimo gene era presente anche all’esterno di essa. Par-4 si è manifestato in tutti i tipi di cellula che abbiamo analizzato ed è in grado di indurre a morire un ampia gamma di cellule tumorali, incluse naturalmente quelle del cancro alla prostata» ha dichiarato Rangnekar , per poi aggiungere: «Questo gene killer è molto selettivo quando si tratta di uccidere le cellule tumorali. Non uccide mai le cellule sane ed è quindi tra le pochissime molecole selettive conosciute fino ad ora per questo importantissimo scopo».

Per approfondire le loro conoscenze sul gene, il team di ricercatori guidato da Rangnekar ha introdotto Par-4 in alcuni embrioni di topo, animali che manifestano molto raramente questo gene. A differenza dei loro genitori, i cuccioli della seconda generazione hanno espresso in maniera diffusa il gene Par-4. Gli studi si sono rivelati molto promettenti e potrebbero presto condurre a una nuova cura genica contro numerose forme di tumore

L’innovativa ricerca è stata pubblicata sulla prestigiosa rivista scientifica Cancer Research e ha già destato l’interesse della comunità scientifica, specialmente dei tanti genetisti impegnati ogni giorno nello studio di nuove cure contro il male del millennio. I risultati ottenuti dal prof. Rangnekar aggiungono un ulteriore tassello al complicatissimo mosaico della cura genetica.
È naturalmente ancora presto per arrivare alla produzione di nuovi farmaci, il passaggio da topo a essere umano non è certo scontato e richiederà numerose ricerche. Tuttavia, a differenza dei tradizionali trattamenti chemioterapici e di radioterapia, l’utilizzo del gene Par-4 potrebbe consentire cure molto più efficaci e mirate, eliminando i numerosi effetti collaterali dei già validi presidi terapeutici utilizzati contro i tumori. Un’opportunità da non perdere, per la ricerca e per tutti noi.