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L’entanglement: un altro magico e misterioso nanomondo, scopriamo insieme il perché!

Siamo infinito, a confermarlo è la meccanica quantistica grazie all’ entanglement. Ma cos’è l’entanglement?

Prima di addentrarci in questa ardua avventura, inizio con delle riflessioni personali derivate dalla meravigliosa scoperta di “questo magico nanomondo”.

Iniziamo, dunque, col dire che le coincidenze, forse, non sono una casualità. Pertanto, il detto “nulla accade per caso” adesso può essere spiegato da leggi matematiche e fisiche, grazie all’entanglement.
Continuiamo con “Vi è mai capitato di esclamare assurdo oggi ho pensato, sognato, ricordato quella persona e “casualmente”, come per magia, quella persona vi chiama, l’incontrate e / o avete sue notizie? Beh credo che non siano semplici casualità!! Oggi, grazie a strumenti sofisticati, diversi scienziati sono arrivati a dirci chiaramente che forse nulla accade per caso! Almeno è quello che ho dedotto da questi illuminanti e “recenti” studi.

Vorrei, così, rendervi partecipe di ulteriori riflessioni!

Continuiamo, dunque, con: “vi è mai capitato di conoscere per la prima volta una persona e provare “emozioni e feeling” come se la conosceste da una vita?” Questo ed altri esempi sono spiegati e si chiamano entanglement, intreccio,…!

Adesso vediamo “scientificamente” come sia possibile.

Premettendo che in un universo composto da miliardi di galassie, dalla perfezione di Madre Natura, nel miracolo della vita, in un “nanocosmo” terrestre dove noi risediamo, pensate sia possibile che siamo le uniche forme di vita? A tal riguardo, esistono diverse filosofie di pensiero ma quella che vi riporterò, per la prima volta è stata dimostrata dalla scienza.

Ebbene sì, il grande dilemma che tormenta ed ha tormentato grandi fisici, come Einstein e Curie, oggi si è quasi risolto.
Il dilemma al quale mi riferisco è il seguente. Iniziamo da semplici esempi:

  • Per la fisica classica, una particella, un fotone, può essere o rosso o blu e nasce o rosso o blu.
  • Per la fisica quantistica, la stessa particella assume una forma solo nell’istante in cui l’osserviamo e, “casualmente”, sarà o rossa o blu, influenzando anche la sua controparte, che diventerà o rossa o blu.

Per intenderci meglio, per la fisica classica, la luna nasce ed è sempre lì. Per la fisica quantistica, la luna è lì solo nel momento in cui l’osserviamo.
Dunque, per la fisica classica o siamo vivi o siamo morti, per la quantistica, siamo vivi e morti al contempo, in quanto “entangled” collegati con la nostra controparte.

Mi vien, dunque, da pensare che questo potrebbe dirci che la nostra attitudine, le nostre scelte, i nostri comportamenti, influenzano noi, in un “altro universo” (altra ipotesi dibattuta è che viviamo in un multiverso) e nel nostro. Questo potrebbe, allora, anche spiegare quell’empatia e feeling, chimica e sentimento che ci lega a persone in questo mondo, che anche se a volte ci deludono, non riusciamo a “lasciar andar via”? Mi piace pensare, allora,  che tali persone, in un’altra realtà, nel cosmo infinito siano un nostro fratello, compagno, genitore, o l’amico fedele a 4 zampe, per questo siamo “entangled” legati a loro? Potrei continuare all’infinito con i dilemmi che mi sono sorti, perché per la fisica quantistica, tutte le combinazioni sono possibili!!!

Alla luce di queste evidenze ritengo che, senza dubbio, questo sia un fenomeno “misterioso e magico”, come ho considerato anche l’epigenetica, che a mio parere, a questo punto, è strettamente connesso all’entanglement più di quanto pensassi. Infatti mi viene da pensare anche che l’entanglement sia l’epigenetica, dunque, noi ed il nostro stile di vita, la nostra vita, la nostra musica, che influenza la nostra controparte e, di conseguenza, noi.

Ancora, vi è mai capitato di sentire, dopo aver discusso con una persona, un senso di piacere e sollievo, dunque energie positive e, invece, altre volte “energie negative” e senso di angoscia? Personalmente, ora, tutto ciò lo considero entanglement.

Tengo a precisare che non sono esperta nel campo, ma è una passione trasmessa da mio padre che fin da piccina mi ha avvicinata all’universo, a riflettere guardando il cielo, le stelle con i suoi preziosi dipinti e di non smettere mai di pormi questioni sulla verità del miracolo della vita. Grazie a mio marito, che da anni legge argomenti sul tema, mi sono appassionata di nuovo a questo “sogno e voglia” di bambina. Oramai sono anni che anche io “divoro” articoli e documentari. Più scoprivo questo “nuovo e misterioso nanomondo”, più restavo affascinata, notando, tra l’altro, le meravigliose immagini fornite e catturate da sofisticati strumenti  e quanto tali immagini cosmiche siano simili a quelle che i ricercatori vedono al microscopio durante, ad esempio, i processi di duplicazione cellulare e / o mitosi, ma non solo. È evidente che siamo il nano del marco, un nanocosmo in un macrocosmo. Le nostre frequenze sono in sintonia con esse, d’altronde gli atomi sono gli stessi.

Se tutto ciò è realmente vero dovrebbe sollevar il nostro spirito, comprendendo che siamo infinito, ed anche quando non ci saremo più, la nostra energia, il nostro entanglement ci sarà sempre e si farà sentire in forme diverse ma ci sarà. Lo sentirai, avrà un suono armonico di rare sinfonie che scatenano un concerto di endorfine, molecole positive, nel nostro corpo che ci fanno comprendere ancor di più quanto meraviglioso sia veramente tutto il cosmo, compresi noi ed il miracolo della vita e perfezione di Madre Natura.

Inoltre, come riportato da illustri fisici, le particelle elementari della materia e della coscienza sono unite tra loro da un unico meccanismo ben rappresentato dal concetto di “entanglement”. Tutto l’universo è intrecciato con se stesso e tutte le particelle di cui è fatta la materia sono in contatto tra loro, così come lo erano ancor prima del Big Bang, quando ancora il tempo e lo spazio non esistevano.

Addirittura, recentemente, alcuni ricercatori sono riusciti a mostrare per la prima volta effetti quantistici ponendo alcuni batteri fotosintetici in uno stato di entanglement, mostrando per la prima volta effetti quantistici in un organismo vivente segnando, dunque, il passaggio della biologia quantistica da ipotesi teorica a realtà tangibile. Probabilmente, inoltre, il modo in cui gli uccelli navigano o fiutano gli odori suggerisce che gli effetti quantistici possano verificarsi in modi insoliti all’interno degli esseri viventi ed io aggiungerei così come i preziosi organismi modello, come l’ Hydra Vulgaris, che pur non avendo veri e propri organi sensoriali, riescono, ad esempio, a catturare la preda e a reagire a stimoli ed insulti, frutto di segnali chimici e non solo…..entanglement!?!

Concludendo, come riportato in letteratura, l’entanglement è un fenomeno che coinvolge due o più particelle subatomiche o “entità'”, che si condizionano e comunicano a distanza: in pratica le particelle, essendo dotate di spin, ovvero di un senso di rotazione, se si avvicinano e poi si allontanano, invertono il loro spin non appena lo fa l’altra, indipendentemente dalla distanza che le separa.

Il dibattito / dilemma difficile da accettare e, in particolare, non piaceva per nulla al nostro grande Einstein, il quale, infatti, esclamò “Dio non gioca a dadi con l’Universo”, è che per la fisica classica è impossibile che si possa produrre una reazione a distanza in modo così immediato, dunque, ad una velocità nettamente maggiore di quella della luce. Ma la fisica quantistica avalla la teoria dell’intreccio, sovrapposizione, entanglement, ovvero il fatto che nell’Universo tutto è in contatto, e le distanze sono solo apparenti.

Altri scienziati, hanno riportato in letteratura finanche che l’anima, forse, realmente esiste. Noi siamo in relazione con il cosmo, sempre, anche quando materialmente il nostro corpo non c’è più!

Se tutto ciò è realmente vero, se l’entanglement ha realmente tali “forme, suoni e colori”, posso, finalmente, capire quanto i “sogni veglia” e / o eventi che credevo casuali e che mi fanno sentire l’energia, l’odore e / o la presenza di persone care che sono volate via in quel mare di stelle ed infinito, non siano un caso, ma non può essere che puro e magico entanglement…∞ ∞ ∞

Per trovare qualcosa che corrisponda alla lezione offertaci dalla teoria atomica dobbiamo rivolgerci a quel tipo di problemi epistemologici che già pensatori come Buddha e Lao-Tzu hanno affrontato nel tentativo di armonizzare la nostra posizione di spettatori e attori a un tempo del grande dramma dell’esistenza.” Niels Bohr(1885-1962), fisico danese, premio Nobel per la fisica.

“ C’era qualcosa senza forma e perfetto prima che si originasse l’universo. Esso è sereno. Vuoto. Solitario. Immutabile. Infinito. Eternamente presente. Esso è la Madre dell’universo. Per mancanza di un nome migliore io lo chiamo Tao. Esso fluisce attraverso tutte le cose, dentro e fuori, e ritorna all'origine di tutte le cose. Il Tao è grande, l’universo è grande, la Terra è grande, l’uomo è grande. Questi sono i quattro grandi poteri. L’uomo segue la terra, la Terra segue l’universo, l’universo segue il Tao. Il Tao segue solamente sé stesso.” (Tao Te Ching)

“Mi piacciono le teorie della relatività e dei quanti perché non le capisco e perché mi danno l’impressione che lo spazio si trascini qua e là come un’anima in pena, rifiutandosi di fermarsi e non lasciandosi misurare; e che l’atomo sia come un essere impulsivo che cambia idea continuamente”. DAVID HERBERT LAWRENCE

“Tutto ciò che consideriamo Spirituale o metafisico è generalmente solo fisica che non abbiamo ancora compreso” Nassim Haramein

“Ecco quello che ho da dire sull'opera di Bach: ascoltatela, suonatela, amatela, riveritela e tenete la bocca chiusa”. Albert Einstein

Bibliografia:
1. https://www.scientificamerican.com/article/schroedingers-bacterium-could-be-a-quantum-biology-milestone/
2.http://www.lescienze.it/news/2018/11/01/news/batterio_schro_dinger_effetti_quantistici_organismi-4172300/
3. https://www.focus.it/scienza/spazio/entanglement-quantistico-un-importante-test
4. https://www.focus.it/scienza/scienze/meccanica-quantistica-cosa-e-come-funziona
5. DIEGO FRIGOLI, La fisica dell’anima. Riflessioni ecobiopsicologiche

6. L.Mattera. Scienzintasca 2017. http://www.scienzintasca.it/?s=epigenetica
7. L. Mattera. Scienzintasca 2018. http://www.scienzintasca.it/hydra-vulgaris-un-meraviglioso-organismo-modello-e-non-solo/

Dott.ssa Mattera Lucia

IRISINA, una molecola nello spazio. Ecco che arriva come una “stella cadente” possibile cura per Osteoporosi e Sarcopenia.

L’ irisina e’ una brillante molecola capace di indurre un aumento della massa ossea e prevenire il deterioramento muscolare (sarcopenia)  associato allo sviluppo di osteoporosi.

Vorrei iniziare questo articolo citando un docente della Scuola di Nutrizione Salernitana (SNS) che durante un corso ci disse tipo: “…non esiste antidoto migliore dell’attività fisica. Se potessimo incapsulare in un farmaco i suoi potenziali, come anche quelli del digiuno, ed effetti positivi sulla nostra salute, molte patologie si curerebbero senza effetti collaterali…”
Beh perché mai ci ha trasmesso questo “sapere”? In quanto è noto che, durante l’attività fisica, vengono rilasciate “molecole positive” per la nostra saluta. Infatti, in seguito a contrazione, il muscolo rilascia una varietà di molecole attive, chiamate miochine, che permettono l’interazione fra tessuto muscolare scheletrico e altri tessuti, quali il tessuto adiposo, epatico e pancreatico. Evidenze scientifiche indicano come la carenza di tali molecole, determinata da inattività e sedentarietà, è associata allo sviluppo di una serie di patologie e di malattie metaboliche, come l’insulino resistenza, il diabete di Tipo II, l’obesità o disturbi cardiovascolari e del comportamento. A queste si aggiunge l’osteoporosi!
L’osteoporosi è la più comune malattia metabolica dello scheletro ed ha un importante impatto sociale interessando la maggior parte della popolazione. Inoltre, l’osteoporosi è quasi sempre accompagnata da sarcopenia, una patologia causata dal declino del muscolo scheletrico, sovente negli anziani con conseguenti fratture. Colpisce infatti, milioni di persone nel mondo, in particolare, di sesso femminile, le persone che fanno terapia cortisonica, i diabetici, gli obesi ed anche gli astronauti durante le missioni spaziali per l’assenza di gravità.
Ecco che “cade dal cielo come una stella cadente” ad illuminarci l’irisina, una “molecola in orbita”, rivelatasi un possibile candidato farmaco naturale mima-attività fisica, dunque, senza effetti collaterali essendo prodotta fisiologicamente dal muscolo in attività. Potrebbe, oltretutto, ridurre, enormemente la spesa pubblica che, in particolare per l’osteoporosi, è molto onerosa. Oltretutto secondo l’ OMS, nel 2050, visto che andiamo in contro ad un prolungamento della vita media, le fratture da fragilità ossea potrebbero raggiungere un costo esorbitante!
L’ irisina e’ stata individuata nel 2012 da un’equipe di ricercatori di Harvard, è una delle proteine (miochine) prodotte spontaneamente dai muscoli durante l’esercizio fisico (una delle “molecole positive”). Inizialmente è stata descritta come una molecola in grado di trasformare il grasso bianco nel più salutare grasso bruno, promuovendo il dimagrimento. Grazie ad ulteriori studi dell’Università di Bari, si è dimostrato che una concentrazione di irisina molto più bassa rispetto a quella attiva sul tessuto adiposo induce la formazione di nuovo osso e rende lo scheletro più resistente alle fratture. Dunque una delle principali funzioni di questa brillante molecola è l’ aumento di massa e la resistenza ossea.
I nostri ricercatori pugliesi, in collaborazione con la NASA, progetto selezionato dalla European Space Agency (ESA) e finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), hanno ben pensato di spedire in orbita questa molecola. Cosi, il test di funzionamento è stato eseguito nello spazio. È noto, infatti, che gli astronauti tornano dalle proprie missioni, anche da quelle di breve durata, con osteoporosi e atrofia muscolare, a causa della scarsa attività fisica e assenza di gravità. I ricercatori, confermando i risultati positivi in assenza di gravità dell’uso di questa illuminante molecola, rivelatasi una molecola esercizio-mimetica, hanno scoperto un’ottima candidata per contrastare il deterioramento dell’osso e del muscolo in assenza di gravità ma non solo.
L’irisina potrebbe, inoltre, essere d’aiuto anche per gli obesi nel dimagrimento, in quanto, esperimenti effettuati su modelli murini di obesità, l’irisina induce il trans-differenziamento di adipociti (grasso) bianchi in marroni promuovendo, dunque, la perdita di peso. Ancora gli scienziati hanno scoperto che l’irisina svolge un ruolo di co-attivatore di un fattore di trascrizione, responsabile del controllo del metabolismo energetico muscolare, della biogenesi mitocondriale, dell’assorbimento di glucosio e dell’ossidazione di diversi substrati.
Ecco che emerge l’importanza di tale molecola “salvatrice” per la cura e prevenzione della fragilità ossea e sarcopenia.
Tali risultati sono rivoluzionari! L’irisina, è veramente una brillante candidata a farmaco naturale senza effetti collaterali, per neutralizzare la perdita di massa ossea e muscolare sofferta non solo dagli astronauti, ma anche da anziani, sedentari, obesi, nonché di persone con disabilità fisica e / o immobilizzazione forzata post intervento.
I vantaggi della molecola Irisina sono, oltre a quelli di non presentare gli effetti collaterali tipici dei farmaci utilizzati oggigiorno per tali patologie, di possedere una brillante capacità di prevenire e / o curare al contempo fragilità ossea e sarcopenia, nonché di ridurre, in futuro, enormemente la spesa sanitaria pubblica.
Concludo ricordando che l’alimentazione e lo stile di vita sono sempre i rimedi naturali che dobbiamo ogni giorno curare per mantenerci in salute. Tengo a precisare inoltre, che il latte non è per niente la cura preventiva per l’osteoporosi come ci è stato sempre suggerito…anzi, oggi sappiamo che ne è un forte induttore!

Riferimenti bibliografici
[1] Maria Grano. Irisina per la cura e la prevenzione dell’osteoporosi e dell’atrofia muscolare. Dipartimento Emergenza e Trapianti d’Organo, Scuola di Medicina, Università di Bari
[2] Faienza MF et al. 2018. High irisin levels are associated with better glycemic control and bone health in children with Type 1 diabetes. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2018.03.046
[3] Colaianni G et al. (2017). Irisin prevents and restores bone loss and muscle atrophy in hind-limb suspended mice. DOI:10.1038/s41598-017-02557-8

[4]L.Mattera. Scienzintasca 2017. Il cambiamento non ha età: le nostre cellule neuronali sono guidate da una “danza plastica” che dura tutta la vita
[5] BoneKEy Reports 4, Article number: 765 (2015) | doi:10.1038/bonekey.2015.134

Dott.ssa Mattera Lucia

Air Travel Syndromes – ATS – Sindrome da viaggio aereo : un “concerto discordante” di fattori di rischio per la nostra salute!

Sindrome da viaggio aereo, in inglese “Air Travel Syndromes” (ATS), un termine di recentissima definizione associato ai viaggi aerei, si manifesta come disturbi del sonno, stress fisico e mentale, disturbi gastrointestinali, malattie respiratorie, disturbi circolatori come arresto cardiaco e trombosi, infezioni, depressione e stanchezza. Uno dei principali fattori di rischio è la distruzione del ritmo circadiano conseguente al jet lag e insufficiente secrezione di melatonina, che si traduce in insonnia, stress mentale e affaticamento, ma non solo.

In letteratura è riportato che il viaggio aereo è associato a vari fattori di rischio per la salute attribuiti ad una elevata incidenza di malattie acute o croniche. Difatti, durante la crociera, i frequenti viaggiatori sono esposti a vari fattori di rischio, interni ed esterni, per la salute. La maggior parte dei fattori di rischio descritti nei seguenti paragrafi, hanno come denominatore comune quello di promuove la generazione di radicali liberi che, come vedremo, riducendo le attività degli enzimi antiossidanti promuovono vari effetti avversi sulla nostra salute. Infatti, lo stress ossidativo è di gran lunga il maggiore responsabile dei danni strutturali del DNA, dunque, “direttore d’orchestra” d’innesco di diverse patologie.

I fattori di rischio interni per la salute comprendono affaticamento, stress mentale, alterazioni ormonali e problemi circolatori, mentre i fattori di rischio esterni includono alte altitudini, scarsa qualità interna dell’aria, esposizione alle radiazioni, cibi squilibrati forniti dalle compagnie aeree e senso di ansietà durante incidenti e / o attacchi terroristici.

È riportato che i viaggiatori aerei possono manifestare stress fisici e mentali durante il volo; possono, spesso, provare nervosismo e disagio emotivo. Questi stress mentali potrebbero manifestarsi come affaticamento e conseguente soppressione immunitaria. Inoltre, ad alte quote, siamo esposti a dosi di radiazioni relativamente elevate.

Una volta esposti alle radiazioni, vengono generati radicali liberi, come le specie reattive dell’ossigeno (ROS) o le specie reattive dell’azoto (RNS), che danneggiano le biomolecole, inclusi DNA, proteine e lipidi. Il danno ossidativo può anche essere alla base di altri effetti avversi, come infiammazione, malattie cardiovascolari, disturbi dello sviluppo e anomalie riproduttive.

I meccanismi molecolari alla base delle malattie indotte dalle radiazioni ionizzanti, tra cui il cancro del polmone, della tiroide, la leucemia e melanoma, così come i difetti alla nascita, sono stati ampiamente studiati sia in vitro che in vivo. In particolare, esiste una forte correlazione tra l’esposizione alle radiazioni e aumento di rischio di cancro. Difatti, una recente meta-analisi ha dimostrato che i piloti e l’equipaggio di cabina hanno all’incirca il doppio dell’incidenza di sviluppare un melanoma rispetto alla popolazione generale. Inoltre, secondo gli autori, questo dato potrebbe essere parzialmente correlato all’esposizione in volo di raggi UV e radiazioni cosmiche. Dunque, il livello di esposizione alle radiazioni è un fattore critico sia per l’equipaggio che per i frequenti viaggiatori. Ma a mio avviso, aggiungerei, in accordo con i miei studi e corsi, che senza dubbio la principale causa di ogni male è l’infiammazione !

Importante notare che le prove epidemiologiche relative all’esposizione di radiazioni cosmiche e della qualità dell’aria di professionisti, come gli astronauti, i piloti e gli assistenti di cabina sono limitate. Questi dati sono quasi inesistenti per i viaggiatori aerei e per la popolazione. Urgono dunque ulteriori e repentine indagini anche negli ambienti di lavoro, nelle scuole ed università!!!

Anche i potenziali meccanismi alla base di molte malattie associate a stress mentale o fisico possono comportare la generazione di radicali liberi, come le ROS e RNS, innescando danni ossidativi e squilibri mentali. A questo si aggiunge, inoltre, il fatto che spesso i passeggeri (come studenti, lavoratori, professionisti) devono rimanere seduti per periodi di tempo relativamente lunghi. I posti stretti e l’inattività fisica imposta possono produrre un maggiore stress fisico tra i passeggeri di classe economica rispetto ai viaggiatori di classe business, con rischio di trombosi e malessere psicofisico.

L’ Organizzazione internazionale dell’aviazione civile (ICAO), si è espressa in modo preciso affermando che, nella maggior parte dei casi, questi rischi potrebbero essere evitati attraverso una prevenzione tempestiva ed accurata (ICAO 2016). Tuttavia, in questi studi si è visto che i frequenti viaggiatori ed i piloti /e , soffrono più di stress mentale e di alterazioni ormonali a causa delle differenze di orario tra i paesi di partenza e di arrivo, con relativa distruzione del prezioso ritmo circadiano.

Il ritmo circadiano, definito come oscillazioni  con un periodo di circa 24 ore, influenza il comportamento umano, la fisiologia ed il metabolismo. Per molti anni si è pensato ci fosse un unico orologio, in realtà oggi sappiamo che sono diversi e tutti sincronizzati, sparsi nei vari organi. Alterazioni significative della funzionalità dell’orologio circadiano nell’uomo possono determinare alcune, cosiddette, cronopatologie.

La distruzione del ritmo circadiano, infatti, è correlata all’invecchiamento, alla neurotossicità, al diabete, nefrotossicità ed obesità, all’ipertensione, alle malattie cardiovascolari e al cancro, psicosi ed altre forme di disturbo neuronale e del comportamento. Inoltre, cambiamenti nella secrezione di melatonina dalla ghiandola pineale, conseguente alla distruzione del ritmo circadiano, disturbano il sonno e inducono l’insonnia, ma non solo. La secrezione anormale della melatonina può aumentare lo stress ossidativo e, come abbiamo visto, la suscettibilità alle malattieLa melatonina, elimina direttamente i radicali liberi e migliora indirettamente gli effetti degli antiossidanti. Dunque, offre una moltitudine di vantaggi fisiologici e metabolici per far fronte allo stress ossidativo indotto dalla distruzione del ritmo circadiano e / o dalla stanchezza cronica, causa oltretutto di depressione (burnout).

In accordo con altri studi, visto che la produzione di radicali liberi induce anche disturbi neurologici, lo stress ossidativo può essere attenuato dal trattamento con vitamine antiossidanti. Pertanto, tali studi indicano che la sindrome da stanchezza cronica e la depressione che si verificano durante il viaggio aereo potrebbero essere diminuite dall’integrazione di antiossidanti con melatonina o vitamina C / E.

Per quanto riguarda il disturbo del jet lagla disfunzione del ritmo circadiano e, di conseguenza, le alterazioni del sistema endocrino sono spesso riscontrate da frequenti viaggiatori aerei che attraversano più fusi orari. Dunque i più colpiti sono senza dubbio i piloti, e le pilote, in particolare, visto che essendo donne, sono già soggette a fluttuazioni ormonali più importanti rispetto al genere maschile! Alcuni viaggiatori fanno affidamento sul consumo di bevande alcoliche per superare l’insonnia; tuttavia, ciò può aggravare condizioni mentali o patologiche. Al contrario, come abbiamo visto, l‘integrazione antiossidante può essere utile per l’insonnia, l’affaticamento e per stress mentali e fisici.

Ulteriori studi riportano che i piloti che volano ad altitudini più elevate mostrano una minore vigilanza rispetto ai piloti che volano ad altitudini più basse. Inoltre i primi presentano diminuita frequenza respiratoria e aumento della frequenza cardiaca. Infatti, la ridotta pressione nella cabina dell’aeromobile induce significative riduzioni della saturazione di ossigeno nei passeggeri, equipaggio e piloti, anche diverse ore dopo un volo. Rappresenta, dunque, un altro fattore di rischio importante in quanto, generando ipossia, induce la “tempesta” di radicali liberi con le relative conseguenze (i.e. stress ossidativo e alterazioni delle funzioni biologiche). L’ipossia si verifica, in particolare, nelle cabine degli aerei ad alta quota quando la pressione dell’aria in cabina è relativamente bassa e la quantità di ossigeno trasportata nel sangue è ridotta rispetto a quella a livello del mare (WHO 2018).

L’ipossia ad alta quota può, oltretutto, giocare un ruolo importante nella produzione di infiammazione, ulcera gastrica o sanguinamento e malattia infiammatoria intestinale, come anche la cosiddetta malattia da alta quota. Quest’ultima comprende mal di testa, stanchezza, vertigini, nausea, edema cerebrale, diminuzione della coscienza ed edema polmonare.  Pertanto, i viaggiatori aerei con malattie cardiache e polmonari e disordini del sangue (ad es. anemia falciforme), possono richiedere un apporto di ossigeno supplementare durante il volo (WHO 2018).

Diversi ricercatori hanno dimostrato che oltre agli integratori di vitamina (C, E) antiossidante, la propoli, la melatonina, il consumo di succhi di frutta o verdure fresche, erbe antiossidanti o piante potrebbero efficacemente eliminare i radicali liberi, dunque può aiutare a ridurre o prevenire queste manifestazioni avverse. Il sonno profondo, invece, può essere una strategia efficace per far fronte ai disturbi del ritmo circadiano durante i viaggi aerei in sinergia con melatonina. In aggiunta, dispositivi per dormire o sedili comodi sono un valido aiuto per l’insonnia.

Ancora, altri fattori di rischio importanti associati al viaggio comprendono malattie infettive quali, il colera, HIV, la sindrome respiratoria del Medio Oriente, la malaria, il morbillo, la polmonite, la legionellosi, l’influenza e l’ebola. Sono necessari sforzi globali per prevenire la diffusione internazionale di malattie infettive tra i viaggiatori prima, durante e dopo i voli. Tuttavia grazie ai risvolti nanotecnologici (come ad esempio i nanomateriali autopulenti e autoriparanti) e allo sviluppo della medicina di precisione, dell’omica (i.e. “fotografia” personalizzata del nostro stato infiammatorio in modo personalizzato) ed all’avvento di CRISPR-Cas9, una tecnologia di modifica genetica, si pensa che l’editing del genoma possa potenzialmente essere usato per creare deliberatamente un agente patogeno presente nell’aria da utilizzare come arma biologica, anche e soprattutto nei siti aeroportuali e aerei.

Amerei concludere esprimendo che, a mio avviso e secondo i miei studi, per ridurre patologie e / o incidenti aerei, stress cronico da lavoro, etc., il monitoraggio preciso ed accurato, l’integrazione nutrizionale personalizzata (e ad oggi è possibile, cfr. omica), in sinergia con vitamine, “parafulmini” delle nostre cellule , melatonina (come proposto dagli autori) ed altri integratori specifici per ogni singola persona, come probiotici, antinfiammatori, antiossidanti, attività fisica, relax, digiuno e meditazione, in particolare per i piloti / e, ma anche, per i frequenti viaggiatori aerei, equipaggio e staff, sono dei tasselli fondamentali da raggiungere quanto prima.

Inoltre,  la medesima distruzione del ritmo circadiano -come altri fattori di rischio per la salute riscontrati in tale sindrome (ATS) – è sovente ritrovarla tra studenti, ricercatori e lavoratori, dunque il discorso vale per tutti noi, a prescindere se viaggiamo spesso o meno. Infatti, più gravi e durature del jet lag sono le patologie che possono essere attribuite ad attività lavorative cronicamente soggette a regimi di turnazione nel lavoro (shift-work). Urge, dunque, un monitoraggio personalizzato e preciso a 360 gradi! La prevenzione e, come sempre, la sinergia tra naturale ed artificiale è la chiave per vincere anche queste “battaglie”!

Riferimenti bibliografici

[1] Jeum-Nam Kim & Byung-Mu Lee (2018) Risk management of free radicals involved in air travel syndromes by antioxidants, Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 21:2, 47-60, DOI: 10.1080/10937404.2018.1427914 

[2] Martin and Boland Globalization and Health (2018) 14:28 

[3] ICAO DOC 9966 – Manual for the Oversight of Fatigue Management Approaches. Second edition, 2016

[4] ICAO-Doc 8984 – Manual of Civil Aviation Medicine, third Editions – 2012

[5] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867402012254

[6] L. Mattera. Scienzintasca 2018. Sindrome da burnout: un “mostro” silenzioso da conoscere e sconfiggere

[7] L. Mattera. Scienzintasca 2017. Epigenetica: viaggiamo nel suo magico nanomondo.

Dott.ssa Mattera Lucia

Sorprendente processo fisiologico e “salva vita”: l’autofagia

L’autofagia, termine derivata dal greco “mangiare sé stesso”, è un processo fisiologico degradativo cellulare.  Questo sistema cosi sofisticato di “auto-alimentazione” è conservato nell’evoluzione, sia come sistema di rinnovamento intracellulare sia per la patogenesi delle malattie.

Tutti gli organismi viventi sono soggetti a continui rinnovamenti. Le cellule e le componenti intracellulari sono costantemente rimodellate e riciclate. Questo processo avviene, in parte, al fine di sostituire vecchi componenti con nuovi di migliore qualità. Tale ” ristrutturazione cellulare ” richiede la sintesi di nuovi componenti ma anche degrado di materiali preesistenti, che possono servire come “mattoni di costruzione”. Difatti, l’autofagia è un termine generico per tutti i percorsi attraverso cui il citoplasma e i suoi materiali vengono veicolati al lisosoma nelle cellule animali o al vacuolo nelle cellule vegetali e di lievito.

L’autofagia ha un ruolo centrale nel mantenere l’omeostasi cellulare e l’equilibrio tra sintesi e degradazione delle componenti cellulari. Difatti la sua funzione è quella di riciclare le componenti cellulari, sia per la normale omeostasi, sia per garantire la sopravvivenza della cellula in condizioni di stress. Attraverso l’autofagia possono essere eliminati lipidi, acidi nucleici, proteine, e strutture macromolecolari come aggregati proteici o interi organuli ed è essenziale nel rimuovere e distruggere virus e batteri che si sono intrufolati nel materiale cellulare. Inoltre essendo la sua capacità degradativa illimitata, eliminando organelli e proteine danneggiati, le cellule contrastano anche il loro invecchiamento.

Grazie allo sviluppo di sofisticati strumenti di ricerca, Il biologo giapponese Yoshinori Ohsumi, insignito del Nobel per la Medicina 2016, è riuscito a osservare i dettagli di questo processo nel lievito usato per fare il pane.

L’autofagia è attiva e svolge un ruolo fondamentale in tutte le fasi della vita, dall’embrione alla senescenza e se si svolge in maniera deregolata, si sviluppano patologie quali il cancro, malattie autoimmuni sistemiche, infettive, muscolari, neurodegenerative etc. L’autofagia, è un meccanismo omeostatico essenziale anche per i nostri preziosi neuroni.

Nonostante l’autofagia sia un processo fisiologico per la cellula, affinché inizi è necessario uno stimolo. Tra i vari segnali che sono in grado di regolare l’autofagia ci sono la carenza di nutrienti, di fattori di crescita, stress di varia natura come patogeni o determinati composti chimici, etc.

Negli ultimi dieci anni, l’autofagia ed il suo ruolo nell’immunità è cresciuto costantemente. Ulteriori studi sono in corso per comprendere il legame tra autofagia e infiammazione e le inevitabili sovrapposizioni con le funzioni metaboliche e di controllo della sua qualità. Per il momento, gli scienziati esaminando come essa influenza questi processi sono arrivati alla conclusione che mentre l’autofagia ha una capacità benefica di inibire l’infiammazione spontanea / endogena, la sua disregolazione sotto forma di attivazione persistente ma potenzialmente inefficiente può portare a patologie e contribuire a esiti dannosi.

Esprimendo in modo più diretto l’importanza dell’autofagia, basti immaginare che attraverso essa, le nostre cellule si rinnovano, si auto riciclano e i risvolti positivi che si hanno a livello sistemico, fisico e mentale, sono elevatissimi. Le nostre cellule si rigenerano e, sapendo, oramai, che ogni nostra singola cellula ha il suo orologio biologico interno, se non diamo al nostro organismo “tempo” per rilassarsi, se ogni tanto non gli diamo una “scossa” o non lo resettiamo (tramite l’autofagia), prima o poi “impazzirà”. È come fare un reset al nostro smartphone!!!

Come possiamo attivare tale processo? Ecco che in un regime di iperalimentazione che domina l’era odierna, entra in gioco la pratica del digiuno e / o del digiuno intermittente, mima-digiuno etc. Il messaggio comune che arriva è “non si mangia” ed è dannoso. In realtà non è esatta come definizione. Recenti studi dimostrano quanto le nostre cellule traggono beneficio da questa pratica, che attiva questo sofisticato e finemente regolato processo, l’autofagia. I suddetti protocolli, sono stati considerati come possibili induttori di aumento di % di casi di disturbi del comportamento alimentare (DCA). Purtroppo l’informazione sbagliata, unita alla poca collaborazione da parte di figure esperte, porta a non fidarsi e a seguire i dettami fai da te. Ancora, il non farsi seguire da un esperto, non solo quando si è arrivati già ad uno stato di malattia, ma per perseverare il nostro stato di salute, delle nostre cellule, per evitare che si raggiunga lo stato di malattia.

Numerosi studi dimostrano effetti benefici su diversi tipi di patologie, quali malattie neurodegenerative, autoimmuni (i.e. psoriasi), depressione, malati epilettici farmaco resistenti, nella prevenzione e cura adiuvante oncologica, ovviamente tutti strettamente seguiti da esperti nel campo. Ulteriori recenti ed interessanti studi correlano un non corretto funzionamento dell’autofagia con l’accumulo di proteine aggregate, dunque sviluppo di patologie neurodegenerative come l’Alzheimer. La futura comprensione di questi ed altri meccanismi alla base di tale sofisticato e sorprendente processo, potrebbe fornire un ulteriore crescita per lo studio e per lo sviluppo di nuove terapie per trattare tali patologie ma non solo.

Riferimenti bibliografici

[1] Stavoe, A.K.H., Neuroscience Letters (2018), https://doi.org/10.1016/j.neulet.2018.03.025

[2] Vojo Deretic & Daniel J. Klionsky (2018) Autophagy and inflammation: A special review issue, Autophagy, 14:2, 179-180, DOI: 10.1080/15548627.2017.1412229

[3]L. Mattera. Scienzintasca 2018. Sindrome da burnout: un “mostro” silenzioso da conoscere e sconfiggere

[4] L. Mattera. Scienzintasca 2017. Il cambiamento non ha età: le nostre cellule neuronali sono guidate da una “danza plastica” che dura tutta la vita

[5]  Mizushima N, Komatsu M. Autophagy: renovation of cells and tissues. Cell. 2011; 147: 728-741.

 

Dott.ssa Mattera Lucia

Medicina di genere: la donna è la chiave per raggiungere una sostenibilità a 360 gradi!

La nuova direzione è la medicina di genere. La nuova direzione è anche quella di precisione, dell’omica. La nuova direzione è anche quella dei robot e del tutto “digital”. Ma dimenticarsi della natura (cibo, piante, meditazione…) e del resto del mondo sarebbe una follia!

La diversità uomo-donna è evidente in particolare dal punto di vista ormonale e poiché è assodato che il cibo modula la secrezione ormonale, indirizzare una terapia personalizzata a seconda del sesso, età, stile di vita sarebbe la scelta giusta.

L’Agenda 2030 con i 17 SDGs, gli Obiettivi di sviluppo sostenibile da raggiungere entro il 2030, promossi dalle Nazioni Unite (UN), esprime chiaramente che la sostenibilità non sia unicamente una questione ambientale, ma anche sociale, economico e, soprattutto “salutare”. Bisogna, tuttavia, che prendiamo coscienza (non lo dico e penso solo io, ma anche l’ICAO, l’organizzazione internazionale dell’aviazione civile e le UN) di quanto la parità di genere, il quinto degli SDGs, sia un tassello fondamentale per raggiungere tutti i 17 SDGs (ICAO / UN Women Agenda 2030).

“Trasformare le promesse in azione: uguaglianza di genere nell’agenda 2030” (ONU 2018). Report che contengono dati, storie, video e pubblicazioni che illustrano come e perché’ la parità di genere è importante per tutti gli obiettivi di sviluppo sostenibile e come gli obiettivi influenzano la vita reale di donne e ragazze ovunque nel mondo.

Sinergia e scambio di informazioni tra le varie culture, popolazioni, donne, potrebbe essere un tassello e svolta per riempire questo “complicato puzzle”. Abolire spreco di cibo, junk food, resistenza agli antibiotici sono altri tasselli fondamentali da raggiungere. Inquinano più dei trasporti, contaminano mari, monti, cibo, acqua, contribuendo alla cattiva qualità del cibo e all’insorgenza di patologie di “nuova generazione”. Ecco che accanto “all’artificiale”, non dobbiamo dimenticarci della natura, il cibo, ma non solo!

L’accento sulla figura della donna, (visto la sua importanza per l’evoluzione della specie e, quindi, della popolazione globale ) che in genere “coordina” dal momento della gestazione a quello dell’educazione della prole, assume rilievo quando la giusta informazione sulla conoscenza dei rischi e sulla possibilità di evitarli diventa fondamentale per ridurre e / o far recedere la comparsa di patologie di “nuova generazione”, senza sottovalutare l’importanza globale di queste importanti rivoluzioni nella specie umana in toto. Va considerata, dunque, la prevenzione nella totalità, non solo ad esempio per incidenza di tumori, ma anche per i rischi legati a malattie cardiovascolari (CVD), spesso sottovalutate, perché presentano sintomi nettamente diversi da quelli dell’uomo e sono ancora poco studiate per il genere femminile. Le principali linee guida internazionali sull’argomento suggeriscono il bisogno della medicina di genere – specifica ed incitano anche i centri ricerca (in fase preclinica e non) ad indirizzare gli studi in questo senso.

Difatti recentissime scoperte mirate in questa direzione, hanno evidenziato una differente risposta immunitaria tra uomini e donne. In particolare una maggiore attivazione della risposta immunitaria da parte delle donne che rappresenta un’arma a doppio taglio perché le rende più resistenti alle infezioni ma più suscettibili alle malattie infiammatorie ed autoimmuni. Dunque, fattori correlati al genere e al sesso interagiscono nello sviluppo della risposta immunitaria (e non solo…) e differiscono in base all’età ed allo stile di vita.

La salute è l’effetto tra esposizione all’ambiente ed il genoma (ecco l’importanza di raggiungere un “mondo sostenibile”). La nostra suscettibilità genetica (come ad esempio la predisposizione a fattore rischio malattie) è influenzata da una serie di meccanismi che vengono detti epigenetici ed il nostro DNA risponde all’ambiente attraverso questi meccanismi. Questi fattori epigenetici possono essere modificati, avvicinandosi od allontanandosi, aumentando o diminuendo il rischio di malattia. Ma il concetto di salute è complicato e dinamico cioè è ciò che succede tra la nascita e prima. Difatti esiste l’ipotesi dell’origine fetale (che è ancora in corso di ricerche per confermare il processo di funzionamento) e che ad oggi sappiamo che propone che certi geni del feto possono o non possono essere “accesi” in relazione all’ambiente in cui la madre è esposta durante la gravidanza. Inoltre la salute della mamma può avere effetti sulla salute del bambino anche prima del concepimento predisponendo il bambino a rischio di patologie. Ad esempio nel 2009 una meta-analisi ha evidenziato che le obese, rispetto alle donne normopeso, avevano elevate probabilità di partorire bambini con difetto del tubo neurale, difetti cardiovascolari, idrocefalo e molti altri difetti congeniti e gli stessi effetti sulla salute del bambino è possibile averli in donne malnutrite. Altri studi hanno evidenziato che i geni regolati da elementi di interesse nutrizionale, hanno un ruolo importante nello sviluppo di alcune patologie come anche il profilo genetico individuale. Quindi una strategia personalizzata (medicina / nutrizione) è una strategia valida per ridurre i fattori di rischio. Ecco l’importanza di sensibilizzare la donna, in primis, sul problema della nutrizione prima, durante e dopo la gravidanza. Smettere, oltretutto, di pensare che la donna possa essere “Superman” sempre e che tutti i dolori o gli stati depressivi vengono riconosciuti come elementi “psicogeni”. Non è così perché come abbiamo già detto la donna, a differenza dell’uomo, è esposta a maggior stress esogeni ed endogeni come le fluttuazioni dei livelli ormonali. Urge, l’importanza d’ informazione utili a modulare in positivo queste fluttuazioni!

La donna è veramente la chiave per raggiungere una sostenibilità a 360 gradi? La risposta è si (cfr. ICAO / UN women)

Urge, dunque, la necessità di sensibilizzare la donna sull’importanza dell’impatto che il suo stile di vita ha sia sulla sua salute che su quella dei figli e con il tempo sulla salute dell’intera popolazione, in sinergia con piani ad impatto sostenibile (i.e. fair trade). L’educazione alimentare, la conoscenza approfondita dei rischi legati ad uno scorretto stile di vita ed il contatto con gli enti di ricerca per la promozione di studi in fase preclinica, come precedentemente accennato, anche sugli elementi personali (genere, sesso ed età) sono ineludibili. Inoltre, affiancare alla “digital healthcare” i dettami della natura, sarebbe la scelta e la “svolta” giusta.

Oltretutto, molte patologie presenti oggi sono dovute all’uso sproporzionato di antibiotici, in particolare in età pediatrica, a partire dagli anni 80. Lo sviluppo e il consumo del così detto “cibo spazzatura” (ecco l’urgenza di informare per prevenire “strane” e / o gravi patologie) ha anche contribuito a determinare la presenza di tali patologie.

Questi e tanti altri sono i motivi di segnalare l’importanza di questa nuova scienza rivoluzionaria che si basa sul cibo come farmaco e / o coadiuvatore – catalizzatore, senza effetti collaterali e / o riducendoli. Basti pensare che gli antibiotici agiscono distruggendo si i patogeni, ma modificano la flora batterica intestinale o microbioma intestinale che è un vero e proprio organo che presiede al controllo dei nutrienti, aiuta a regolare il sistema immunitario preservandoci dai batteri che causano malattie, producendo vitamine ed inoltre regola il comportamento dell’umore. In realtà, da “recenti” studi emerge che la quantità di batteri presenti nel nostro organismo è talmente grande che è come se fossimo noi a vivere dentro di loro!

Inoltre il cibo ha la potenzialità di poter “accompagnare” il farmaco in modo da indirizzarlo al sito giusto, proteggendo tutta la nostra flora batterica con miglior efficacia del farmaco e con riduzione e /o remissione di altre patologie. Difatti, ricerche recenti evidenziano chiaramente (dati che fino a qualche anno fa erano inimmaginabili) che lo stretto legame tra alimentazione, apparato gastro intestinale (il nostro secondo cervello), sistema immune, può determinare un controllo positivo sulla progressione di alcune patologie (i.e. lo sviluppo di malattie infiammatorie croniche come psoriasi, malattie autoimmuni, depressione ed altri tipi di patologie). Tutti i fattori potenzialmente dannosi al nostro “secondo cervello” creano un disequilibrio generale che parte dall’infiammazione e sfocia, a seconda della gravità, in patologie cliniche di entità moderata o grave.

Ecco l’accento sulla figura della donna, visto la sua importanza per l’evoluzione della specie e, quindi, della popolazione globale per “un’evoluzione sostenibile”. Di nuovo l’importanza di lottare per abolire “cibo spazzatura” ed attività a forte impatto ambientale, e migliorare e promuovere quanto più possibile mercati equo e solidali, collaborazione con paesi terzi (i.e. Thailand). Enfatizzare la figura della donna, educandola a procreare, educare, coordinare e / o a elaborare idee rivoluzionarie in modo ed in un mondo “sostenibile” in sinergia tra naturale ed artificiale ed in tutto il mondo, potrebbe aiutare a realizzare i 17 obiettivi di sostenibilità globale. I riscontri positivi sono enormi, benefici dell’intera società (diminuzione di congedi per malattia, miglior prestazione sul lavoro e miglioramento dello stato psicologico del paziente, della donna, della popolazione e riduzione dell’impatto ambientale a favore della biodiversità e della nostra salute fisica e mentale, parità di genere e molto altro ancora.

Alla luce di queste evidenze, la donna è realmente un tassello fondamentale per raggiungere una sostenibilità a 360 gradi ma ricordiamo che solo in sinergia con l’uomo, con la natura e attraverso collaborazioni internazionali, in particolare aiutando e collaborando con i paesi in via di sviluppo (per un futuro di stabilità e di pace), tali obiettivi potranno essere raggiunti, forse tra un decennio.

Non lasciamo che le future generazioni siano solo “digital”. Siamo nell’era della quarta rivoluzione industriale (industria 4.0), della nanomedicina, “dei medici digital / artificiali”.

Personalmente, sono cresciuta tra l’odore di carta, d’incenso e musica, non voglio che le future generazioni non sappiano cosa siano! Il cambiamento, la rivoluzione digitale, è fondamentale ma se va di pari passi con la natura, cultura, educazione ed amore in tutto il mondo. Pensiamo ai vantaggi che la sinergia con Madre Natura ed i progressi tecnologici possano avere per un mondo sostenibile? Ascoltiamo i detti e dettami dei nostri saggi avi e della natura, dei testi sacri / antichi ed integriamoli nella nostra vita quotidiana, in sinergia con i progressi tecnologici. Questi sono valori e tradizioni che mai dovrebbero scomparire! Ed ancora, per integrazione bidirezionale, intendo che non solo noi occidentali, “sfruttiamo” i preziosi “alimenti” e pietanze, meditazione, usi e costumi etc. degli orientali e / o di altre culture! Collaborazione e cooperazione da ambo i fronti per assicurare un futuro sostenibile alle prossime generazioni rispettando il mondo. Non farlo sarebbe un danno per la nostra salute e per l’intero pianeta!

Bisogna mettere insieme tutti i tasselli di questo mosaico attraverso una collaborazione tra la “nanomedicina artificiale e quella naturale” per una ricerca proiettata alla precisione e personalizzazione e per una sostenibilità a 360 gradi valorizzando la figura della donna per il suo prezioso contributo con e senza quello di un grande uomo, rispettando Madre Natura.

Nothing in life to be feared, it is only to be understood. Now is the time to understand more, so that we may be fearless.” M. Curie.

 

Riferimenti bibliografici:

  1. https://unstats.un.org/sdgs/indicators/indicators-list/
  2. http://www.onumulheres.org.br/wp-content/uploads/2018/02/SDG-report-Gender-equality-in-the-2030-Agenda-for-Sustainable-Development-2018-en.pdf
  3. http://www.unwomen.org/en/about-us/about-un-women
  4. D’Orta, A et al. Nutritional manipulation: epigenetic effect in cancer. WCRJ, 2015
  5. Sharma R et al -Lifestyle factors and reproductive health: taking control of your fertility -Reprod Biol Endocrinol 2013
  6. Hampton. Fetal environment may have profound long-term consequences for health JAMA, 2004
  7. Freemark. Pediatric obesity. Etiology, pathogenesis and treatment M. 2010
  8. KJ Stothard, PWG Tennant, R Bell, J Rankin. Maternal overweight and obesity and the risk of congenital anomalies: a systematic review and meta-analysis.- Jama, 2009
  9. HM Ehrenberg, LR Dierker, C Milluzzi. Low maternal weight, failure to thrive in pregnancy, and adverse pregnancy outcomes American Journal of Obstetrics and Gynecology, 2003
  10. SL Katie, KL. Flanagan. Sex differences in immune responses Sabra, 2016, Nature Reviews
  11. Ngo ST et al. Gender differences in autoimmune disease. Frontiers in Neuroendocrinology, 2014
  12. Graziottin. The shorter, the better: A review of the evidence for a shorter contraceptive hormone-free interval, 2016
Dott.ssa Mattera Lucia

Hydra vulgaris: un meraviglioso organismo modello e non solo!

L’Hydra vulgaris è un piccolo polipo di acqua dolce, possiamo considerarlo “cugino” della ben conosciuta medusa. È considerato un eccezionale organismo modello, a stento visibile ad occhio nudo, grazie alle sue uniche e magiche “proprietà”. Partendo dal presupposto che l’evoluzione ha conservato i meccanismi molecolari, genetici e biochimici di base, studiarne le dinamiche con i cosiddetti organismi modello, permette alla scienza di andare avanti, comprendendo tali pathway e scoprendone dei nuovi.

Questo piccolo polipo di acqua dolce offre notevoli vantaggi rispetto ad altri organismi modello, sia per studi in vivo che in vitro. In particolare è adatto per i biologi che studiano i processi di sviluppo e rigenerazione, così pure per i chimici e i tossicologi per cercare nuovi modelli per testare l’impatto delle nanoparticelle sulla salute umana e sull’ambiente. Inoltre, grazie alla semplicità del suo sistema nervoso, rappresenta un sistema modello ideale per lo studio della trasmissione di segnale. Ha un basso costo di allevamento e in condizioni controllate si riproduce asessualmente, ha una semplice struttura anatomica, è trasparente e quindi permette la localizzazione di sonde fluorescenti a livello di animale intero e gli studi di migrazione cellulare in condizioni fisiologiche. Ammirarlo al microscopio è meraviglioso, coinvolgente ed appassionante. Con sottofondo di musica, si ha l’impressione che danzi, dunque un piacere studiarlo!

Una delle sfide della medicina di precisione è quella di scoprire i gap molecolari ancora esistenti per poter prevenire patologie anche gravi. Ebbene l’Hydra vulgaris vanta non solo di essere un prezioso e meraviglioso candidato per tale sfida. Difatti, visto la sua straordinaria longevità, immortalità, diventa spunto interessante per i ricercatori che studiano tali meccanismi. Vanta, altresì, di essere una fonte preziosa di cellule staminali e la sua capacità rigenerativa (sezionandola è capace di rigenerare dalle rispettive parti un nuovo organismo) affascina da anni ricercatori in diversi settori. Inoltre, essendo molto sensibile agli agenti tossici è anche utilizzato come indicatore biologico per valutare il grado di inquinamento delle acque e da diversi anni studiato presso il Nanobiomolecular group del CNR di Pozzuoli per testare l’impatto di diverse nanoparticelle di nuova generazione.

Tali studi sono fondamentali visto l’invasione nella nostra vita quotidiana dei cosiddetti nanomateriali dovuti all’evoluzione delle nanotecnologie e nanomedicina. Ricordiamo però che tale evoluzione è fondamentale, oggigiorno che siamo e miriamo alla predetta medicina personalizzata. La precisione ottenuta attraverso l’utilizzo di strumenti nanotecnologici è incomparabile rispetto ad altre tecnologie. Inoltre, visto le ultimissime grandi rivelazioni nel campo, come ad esempio il sistema CRISPR-Cas9, la chiave per poter programmare e riprogrammare i nostri geni, il sistema CAR-T – immunoterapia con linfociti riprogrammati, cha ha dato i primi riscontri positivi anche al Bambino Gesù di Roma, mentre, come al solto negli USA ci sono già dati di efficacia a lungo termine su circa 75 pazienti e trial clinici approvati con tale terapia come anche in Cina.

Dunque, contribuire a trovare i tasselli mancanti per migliorare ed arrivare a tale precisione, anche con organismi modello, come l’Hydra vulgaris, sono tasselli fondamentali da perseverare per mirare a tale sfida. Tali studi, sono necessari e indispensabili affinché nuovi e precisi nanodispositivi possano entrare in tempi rapidi a far parte ed ampliare la nanomedicina che regna e regnerà anche il nostro futuro e per testare le basi molecolari delle interazioni bio-non bio e quindi, ad esempio, il potenziale impatto tossico delle nanoparticelle sulla salute umana e sull’ambiente.

In questo modo, speriamo, che in futuro patologie “incurabili”, come ad esempio le malattie genetiche rare, potrebbero essere solo un ricordo lontano. Ricordiamoci però che il meccanismo CRISPR-Cas9, CAR-T e / o altre simili tecniche sofisticate e di precisione devono essere usate con prudenza ed intelligenza. Abbiamo una grande opportunità, in possesso di “mani sbagliate” potrebbe essere devastante.

Amerei concludere, ricordando che per scoprire ed approfondire i segreti ancora sconosciuti di simili meccanismi, dunque per mirare ad una vera a propria prevenzione, diagnosi, cura, terapia personalizzata, accurata e precisa, abbiamo bisogno degli avanzamenti e degli sforzi dei ricercatori. Tali sono enormi, fondamentali e, spesso, sottostimati. Probabilmente urge l’esigenza di “stimarli” e valorizzarli giusto un pochino in più in Italia e nel mondo!

 

Riferimenti bibliografici

[1] http://www.tortiglione.com/nanobiomoleculargroup/Sito/NanoBiomolecular_group.html

[2] http://www.ospedalebambinogesu.it/terapia-genica-cellule-riprogrammate-contro-il-tumore#.WpqzfejOXIU

[3] Drost et al (2017) “Use of CRISPR-modified human stem cell organoids to study the origin of mutational signatures in cancer”. Science 358:234.

[4] Hong Ma et al. Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos. Nature volume 548, pages 413–419 (24 August 2017)

[5] Sara Reardon First CRISPR clinical trial gets green light from US panel. Nature, 22 June 2016

[6] David Cyranoski. Chinese scientists to pioneer first human CRISPR trial. Nature, 21 July 2016

[7] Tino, A., Ambrosone, A., Marchesano, V., and Tortiglione, C. (2014) Molecular bases of nanotoxicology, Wiley-VCH, Weinheim, Germany.

[8] Tortiglione. The heritable effects of nanotoxicity. Nanomedicine 2014, VOL. 9, NO. 18

[9] Ambrosone A., Mattera L., et al. Mechanisms underlying toxicity induced by CdTe quantum dots determined in an invertebrate model organism. Biomaterials 2012 ; 33(7):1991-2000.

[10] Tortiglione C (2011). An Ancient Model Organism to Test In Vivo Novel Functional Nanocrystals. Chapter 10, pp. 225-252 . In “Biomedical Engineering – From Theory to Applications”, Reza Fazel-Rezai Ed., ISBN: 978-953-307-637-9, Aug 2011 InTech Publisher

 

 

 

 

 

Dott.ssa Mattera Lucia