Infezioni da Escherichia coli: sconfiggerle con il manganese

Lo scorso giugno ha destato non poca preoccupazione l’infezione causata dal microrganismo Escherichia coli. Nella sola Germania, epicentro del focolaio, si sono registrati più di 2500 casi e 45 decessi. Un’epidemia non prevedibile che ha lasciato disorientati anche gli addetti ai lavori. Spenti i riflettori per qualche mese, l’Escherichia coli torna alla ribalta grazie ad uno studio pubblicato dalla rivista Science. Secondo gli scienziati della Carnegie Mellon University di Pittsburgh (Stati Uniti), la tossina prodotta dal microrganismo potrebbe essere facilmente combattuta con un elemento chimico abbondante e a basso costo: il manganese. Leggi tutto

Ecco come ho trovato la colla della memoria

Un mio pezzo su La Stampa:

Un processo affascinante ma ancora troppo sconosciuto. Stiamo parlando della memoria, quella misteriosa funzione che ci consente di ricordare volti, fatti ed esperienze. Come si instaura e cosa succeda nel nostro cervello sono quesiti ai quali gli scienziati stanno tentando di rispondere da tempo. Uno di essi è la professoressa Cristina Alberini, neuroimmunologa italiana del Mount Sinai Medical Center di New York. In due differenti studi pubblicati sulle riviste Nature e Cell, tra le migliori in campo scientifico, è riuscita ad identificare due fattori chiave nella formazione della memoria a lungo termine. Risultati straordinari che aprono nuove e sino ad ora sconosciute prospettive per la diagnosi e cura delle malattie in cui la memoria viene compromessa.

«In passato il fenomeno della memoria è sempre stato indagato da un punto di vista psicologico. Le uniche conoscenze in campo biologico, datate anni sessanta, avevano evidenziato che bloccando la sintesi proteica la memoria a lungo termine veniva compromessa» spiega la dottoressa Alberini. Un dato importante ma troppo generale per chiarire il complicato meccanismo dei ricordi. A partire dagli anni ottanta invece, con lo sviluppo di nuove tecniche di indagine, gli studi si fecero sempre più dettagliati. Utilizzando animali modello come la Drosphila emerse che alcuni fattori trascrizionali chiamati C/EBP, peraltro conservati anche nei mammiferi, risultavano fondamentali nel mantenimento della memoria a lungo termine. A partire da questo dato è iniziata la lunga ricerca per individuare quali fossero le proteine target regolate da C/EBP. Una di esse è l’IGF2 (Insulin Growth Factor II). «Sapendo che C/EBP è connesso ai processi di memoria e che è in grado di regolare la produzione di IGF2, abbiamo voluto indagare se quest’ultimo fattore fosse implicato nel mantenimento della memoria a lungo termine» dichiara l’Alberini.

Per verificare questa ipotesi alcuni topi sono stati sottoposti ad una piccola scossa elettrica ogni qualvolta entravano in una stanza. Dopo l’evento traumatico il topo, avendo memorizzato l’esperienza negativa, non si dirigeva più in quel luogo. «Nel nostro esperimento abbiamo visto che nel periodo di memorizzazione dell’evento i valori di IGF2 a livello dell’ippocampo aumentavano significativamente. Sorprendentemente, rimuovendo questo fattore attraverso l’utilizzo di un inibitore, la memoria a lungo termine non si instaurava più e il topo tornava nella stanza dove subiva nuovamente lo shock elettrico. L’animale aveva perso la memoria e non era in grado di ricordare» spiega l’Alberini. Non solo, se invece IGF2 veniva somministrato durante lo shock in assenza dell’inibitore, la memoria risultava più forte e più duratura. Un risultato straordinario che è valso la pubblicazione su Nature.

Ma le novità non si fermano a IGF2. Nel secondo studio, apparso su Cell, è stato dimostrato per la prima volta in assoluto che un prodotto degli astrociti, una particolare forma cellulare presente nel cervello, svolge un ruolo fondamentale nel consolidamento della memoria a lungo termine. «Il risultato -spiega l’Alberini- è di particolare importanza perchè nel campo delle neuroscienze si è sempre dato spazio allo studio dei neuroni e poco a quello degli astrociti. Queste cellule, considerate in passato solo per la loro funzione trofica nei confronti dei neuroni, sono invece in grado di influenzare l’attività dei neuroni stessi». In particolare l’effetto sulla memoria è dato dal lattato, una molecola prodotta dal metabolismo del glicogeno e presente a livello cerebrale solamente in queste cellule. «L’idea di investigare il ruolo del lattato sulla memoria è nata dall’ipotesi che questa molecola, la cui funzione principale è di tipo energetico, possa venir sfruttata dai neuroni quando vi è una richiesta di energia come nel caso della formazione della memoria» dichiara l’Alberini. Analogamente al precedente esperimento è stato verificato che i valori di lattato aumentano significativamente durante il processo di memorizzazione. «Impedendo la produzione di lattato attraverso la somministrazione di un inibitore abbiamo visto che i topi non erano in grado di memorizzare più l’evento traumatico» spiega l’Alberini. Non solo, somministrando invece il lattato dall’esterno la memoria veniva recuperata. Dunque anche questa molecola, in aggiunta a IGF2, sembrerebbe giocare un ruolo fondamentale nella formazione della memoria a lungo termine.

«Più che conosciamo come funzionano i processi legati alla formazione della memoria e al suo mantenimento e più sappiamo dove guardare per cercare di curare quelle malattie come l’Alzhemier. Supponendo che i livelli di IGF2 e di lattato diminuiscano con il progredire dell’età e della malattia è plausibile pensare che il ripristino dei livelli possa prevenire il decadimento mentale. Non solo, loro alterazioni potrebbero essere anche sfruttate ai fini di una diagnosi precoce» conclude la dottoressa Alberini.

Latte umano prodotto da una mucca: è sano?

“Assolutamente no. A mio figlio non darei mai da bere quella cosa”. Ecco la frase che riassume il pensiero delle neo mamme alla notizia della creazione di una mucca in grado di produrre latte umano. Rosita, questo il nome dell’animale, è stata geneticamente modificata dai ricercatori del National Institute of Agrobusiness Technology e della National University of San Martin (Argentina) per produrre un latte identico a quello materno. Ma di cosa si tratta? Esperimento al limite della fantascienza o una semplice tecnica di laboratorio applicata ormai da anni?

LATTE MATERNO- Il latte materno è l’alimento principe nella dieta di un neonato. Le indicazioni dell’OMS in merito sono molto chiare. In esso vi sono contenuti tutti quei componenti che servono al bambino per crescere in maniera ottimale. Alle volte però complici alcuni problemi nella donna, è difficile produrne una quantità sufficiente per sfamare il bambino. In sostituzione si può optare per un latte artificiale che, seppur arricchito, non ha al suo interno due delle proteine più importanti contenute invece nel latte materno: la lattoferrina e il lisozima. Entrambe sono fondamentali nel potenziare le difese immunitarie. La prima è in grado di sequestrare il ferro sottraendolo al metabolismo dei microrganismi patogeni, causa di coliche nel neonato. La seconda invece è in grado di distruggere la parete cellulari di alcuni microrganismi. Nasce dunque da queste proprietà l’esigenza di creare un latte artificiale contenente le due proteine.

L’ESPERIMENTO- Da un punto di vista sperimentale l’idea dei ricercatori argentini è stata quella di far produrre alla mucca un latte in cui fossero presenti lattoferrina e lisozima. Per fare ciò è stata sfruttata la tecnica del DNA ricombinante, già ampiamente utilizzata nei laboratori di tutto il mondo per produrre su scala industriale numerose molecole che utilizziamo tutti i giorni. Tecnicamente sono stati aggiunti al DNA della cellula uovo di mucca i due geni umani responsabili della produzione delle due proteine. Un’operazione relativamente semplice che ha portato alla nascita di una mucca, Rosita, che ha la caratteristica di produrre del latte assolutamente identico a quello delle altre mucche ma con caratteristiche umane. Un latte di mucca umanizzato contenente lattoferrina e lisozima che non ha bisogno di ulteriori trattamenti e può andare direttamente nel biberon del bambino.

VECCHIE NOVITA’- L’idea dei ricercatori argentini non è altro che una nuova applicazione di una tecnica adottata da moltissimi anni e che ha contribuito a salvare milioni di vite. Prima degli anni ottanta tutti i preparati insulinici industriali venivano prodotti grazie al pancreas di bovini e di suini, ma era un processo di estrazione abbastanza complesso. La quantità di insulina era infatti molto scarsa. Oggi invece non tutti sanno che quella che viene iniettata è del tutto identica a quella umana ma, piccolo particolare, è prodotta da un microrganismo. Grazie alla tecnologia del DNA ricombinante infatti, inserendo un gene umano, è possibile produrre su vasta scala l’insulina umana. Una scoperta che, nonostante lo scetticismo iniziale dettato dall’idea di aver manipolato geneticamente un microrganismo, ha cambiato la vita di milioni di malati. Sarà così anche per il “latte umano di mucca”?

Daniele Banfi

(un mio pezzo su fondazioneveronesi.it)

Che fine ha fatto l’antitumorale cubano? Nessuna evidenza scientifica sulla sua efficacia

Non abbandonare le normali cure chemioterapiche. E’ questo il messaggio lanciato da Filippo De Braud, direttore della Divisione di Farmacologia Clinica e Nuovi Farmaci presso l’IEO di Milano, sulla potenziale cura antitumorale disponibile a Cuba. Un’opinione condivisa anche dai maggiori esperti mondiali in campo oncologico.

IDENTIKIT DELLA TOSSINA- L’Escozul, il potenziale “farmaco”, è un estratto del veleno dello scorpione Rhoplaorus junceus, animale presente solamente nell’isola caraibica. A descriverne per primo gli effetti fu il biologo Misael Bordier nel lontano 1985. Attualmente la tossina prodotta dallo scorpione viene estratta e distribuita dall’azienda cubana Labiofam. Nonostante il presunto farmaco sia utilizzato da diversi anni non è stata ancora chiarita ufficialmente la composizione chimica del contenuto commercializzato. Il dosaggio non è noto in quanto adattato a seconda del paziente (in genere 5 gocce da due a quattro volte al giorno).

COSA SOSTIENE CUBA- Secondo quanto dichiara l’azienda Labiofam tramite il suo sito, l’Escozul possiederebbe proprietà antidolorifiche, antinfiammatorie e, dato molto discusso, sarebbe un adiuvante nel trattamento delle diverse forme di cancro. Il presunto successo del trattamento con Escozul sarebbe dovuto alla capacità della tossina di modulare la risposta immunitaria, inibire l’angiogenesi, processo fondamentale nella sopravvivenza e diffusione di un tumore, ed infine di inibire le proteasi cellulari. L’azienda produttrice sostiene inoltre di avere iniziato un trial clinico di fase 3 senza però che nessuno studio né preclinico né clinico di fase precoce sia mai stato pubblicato. In oltre 20 anni sostengono di aver trattato 8200 pazienti da tutto il mondo con tumori ai polmoni, seno, colon o cervello.

VALIDAZIONE SCIENTIFICA- Come dichiara De Braud, «Nessuna di queste informazioni cliniche fornite dall’azienda è pubblicata su riviste scientifiche mentre ci sono alcuni dati su modelli sperimentali di alcuni derivati da veleno di scorpioni». Una ricerca bibliografica condotta su PubMed.gov, principale sito dove si raccolgono le pubblicazioni scientifiche, ha confermato che non esistono lavori specifici su Escozul ma ha messo in evidenza lavori preclinici e clinici riguardanti la Clorotossina, un peptide ricavato dal veleno dello scorpione giallo di Israele.

CONSIGLIO- I dati di letteratura ufficiale, associati a sporadiche segnalazioni di malati che hanno riferito un miglioramento soggettivo, dovuto anche a un possibile effetto placebo rappresentano delle possibili premesse per studiare questo farmaco. «Esse però non costituiscono ancora un elemento di prova dell’efficacia di Escozul e quindi non è possibile considerarlo un’ alternativa alle cure convenzionali e di provata efficacia quali quelle disponibili» conclude De Braud.

MEDICINA/ I “vecchi” farmaci che combattono i tumori

Un mio pezzo su ilsussidiario.net:

L’idea di utilizzare farmaci già presenti sul mercato per combattere i tumori è una strategia che emerge in sempre più numerosi studi internazionali. Ultimo in ordine di tempo è quello di Marco Foiani, professore di Biologia Molecolare presso l’Università degli Studi di Milano e group leader del campus IFOM-IEO di Milano. Lo studio è riuscito a dimostrare che l’utilizzo di una particolare categoria di farmaci, gli inibitori delle istone deacetilasi, è in grado di prevenire la formazione delle cellule cancerose. Un risultato che è valso la pubblicazione sulla rivista Nature, tra le più prestigiose in campo scientifico.

Sviluppare un farmaco è un processo lungo e costoso. Il primo passo del percorso è quello di comprendere il meccanismo fisiologico di un determinato evento. Solo successivamente sarà possibile pensare allo sviluppo di una molecola in grado di interferire con tale fenomeno.

Ultimamente, però, questo modo di operare sta lentamente cambiando. Uno dei più classici esempi è quello rappresentato dall’utilizzo degli anti-infiammatori. Se fino a diversi anni fa questa categoria di farmaci era utilizzata in caso di patologie infiammatorie, ora sempre più numerosi studi indicano che queste molecole possiedono anche un’attività anti-tumorale. Tenere dunque controllata l’infiammazione potrebbe essere una delle chiavi nella lotta ai tumori.

Nello studio del professor Foiani è stata valutata l’attività degli inibitori delle istone deacetilasi, già utilizzati in clinica per la cura di alcuni tipi di cancro. Queste molecole agiscono sulla struttura del DNA riducendone il grado di packaging, ovvero la compattazione del materiale genetico. In particolare, è stato individuato in che modo questi farmaci agiscano su alcuni processi fondamentali nel prevenire l’insorgenza di un tumore come la risposta a un danno al DNA, l’autofagia (capacità della cellula di auto-demolirsi) e l’acetilazione del DNA (processo attraverso il quale avviene il packaging del materiale genetico).

Rispetto a quello che si pensava in passato, ovvero che questi tre fenomeni fossero tutti indipendenti, lo studio dei ricercatori italiani ha evidenziato la loro stretta correlazione. Infatti, utilizzando questi farmaci, è stato possibile comprendere che questi tre processi cellulari sono profondamente uniti tra loro e che concorrono a prevenire la formazione di nuove cellule cancerose. Ciò è dovuto all’aumento del danno al DNA che rende la cellula in grado di andare in autofagia o in apoptosi, ovvero morte cellulare programmata, prima che diventi tumorale e cominci a crescere in maniera incontrollata.

La scoperta apre ora le porte a possibili applicazioni terapeutiche non così lontane dalla pratica clinica. Se da un lato questi farmaci sono utilizzati nella lotta ai tumori, l’aver individuato che sono in grado di influenzare altri processi come la risposta al danno al DNA e l’autofagia potrà portare a un’ottimizzazione delle terapie già esistenti, ovvero ad un utilizzo combinato degli inibitori delle istone deacetilasi con altri antitumorali.

Tra le possibili applicazioni vi è quella a supporto della radioterapia nel cancro alla prostata. Somministrando infatti questi farmaci, le cellule sarebbero maggiormente esposte al danno al DNA così da essere trattate con una minor dose di radiazioni. Tutto ciò eliminerebbe molti degli effetti collaterali legati a questa modalità d’intervento.

 

Retinite pigmentosa: un collirio (in futuro) per curarla?

Da un mio articolo su Corriere.it (link all’originale)

MILANO – Non esiste ancora una cura per la retinite pigmentosa, una malattia su base ereditaria, una delle prime cause di cecità in età giovanile, ma qualche passo in avanti si sta facendo. Un gruppo di ricercatori italiani ha da poco pubblicato sulla rivista PNAS i risultati di uno studio che potrebbe contribuire a rallentare la progressione della malattia.

LA MALATTIA – La retinite pigmentosa è una malattia genetica che colpisce i fotorecettori presenti nella retina. Danni a queste cellule portano irreversibilmente alla perdita della vista. La morte di tali strutture avviene per apoptosi, una sorta di suicidio cellulare. Da tempo si pensa che la ceramide, una molecola presente normalmente a livello cellulare la cui alterata produzione è correlata anche in malattie come Parkinson e Alzheimer, sia coinvolta attivamente nella morte dei fotorecettori. Farmaci che vadano a interferire con il processo di produzione di questa molecola rappresentano dunque dei possibili bersagli nella lotta alla retinite pigmentosa.

LO STUDIO – Nella ricerca appena pubblicata, il gruppo italiano, coordinato da Enrica Stretto del CNR di Pisa e da Riccardo Ghidoni dell’Università degli Studi di Milano è riuscito a fermare nei topi il processo di morte cellulare agendo proprio sulla produzione di ceramide, con una sostanza chiamata myriocin, che già in passato aveva dimostrato di avere questa proprietà, ma mai era stata sperimentata in modelli animali affetti da retinite pigmentosa. «La somministrazione del farmaco ha diminuito la quantità di ceramide a livello della retina – spiega Ghidoni -. Non solo, la molecola è stata in grado di aumentare il grado di sopravvivenza dei fotorecettori conservandone persino la normale struttura e funzione». Proprio quest’ultima caratteristica, valutata attraverso l’elettroretinogramma, ha dimostrato che l’occhio dei topi con retinite pigmentosa era in grado di rispondere agli stimoli luminosi.

VIE DI SOMMINISTRAZIONE – Oltre all’eccellente risultato, lo studio è stato di notevole importanza poiché la modalità di somministrazione del farmaco è stata differente rispetto alle classiche tecniche utilizzate sino ad oggi, non attraverso un’iniezione intraoculare, come si è fatto con i vari approcci terapeutici provati finora, ma con un semplice collirio contenente nanoparticelle a base di myriocin. Una tecnica decisamente meno invasiva, che renderebbe il trattamento molto più fattibile e ben accettato qualora si rivelasse efficace e sicuro anche nell’uomo.

ALTRE SPERIMENTAZIONI – Dagli Stati Uniti è da poco giunta notizia che un risultato simile a quello di casa nostra è stato raggiunto da alcuni ricercatori della New York University. In un trial clinico che ha coinvolto circa 250 pazienti affetti da degenerazione maculare, attraverso la somministrazione di un farmaco derivato dalla vitamina A, chiamato fenretinide, i ricercatori sono riusciti ad arrestare la progressione della malattia. Il farmaco in questione, a differenza di quello utilizzato nello studio italiano, non andrebbe però a bloccare la degenerazione delle cellule malate ma bensì preserverebbe quelle non ancora colpite dalla malattia.

Massaggio cardiaco addio?

Da un mio articolo su ilsussidiario.net (Link all’originale)

Massaggio cardiaco e respirazione artificiale addio. Queste due antiche tecniche potrebbero diventare tra qualche anno un lontano ricordo grazie a una tecnica studiata e brevettata dagli ingegneri del Politecnico di Milano. Il nuovo sistema, chiamato Expulsive Maneuvre Cardio-Pulmonary Resuscitation (EM-CPR), ha la capacità di stimolare il nostro “secondo cuore” addominale garantendo, in caso di arresto cardiaco, una corretta perfusione di sangue in tutto il corpo. La tecnica permetterà così di evitare decessi e danni cerebrali.

Una tecnologia che potrebbe dunque salvare la vita di più di cinquecentomila persone che ogni anno in Europa, solo in ospedale, vengono colpite da arresto cardiaco. I risultati dello studio sono stati pubblicati nel numero di novembre della rivista Journal of Applied Physiology.

«Il metodo tradizionalmente utilizzato per garantire la circolazione sanguigna in casi di arresto cardiaco per extrasistole o fibrillazione ventricolare è il massaggio cardiaco toracico – dichiara Andrea Aliverti, uno degli autori dello studio -. Purtroppo però questa tecnica non sempre riesce a garantire un adeguato flusso di sangue ai principali organi. Inoltre la necessità di ventilare contemporaneamente il polmone del paziente, mediante ventilatori a pressione positiva, aggrava la situazione, in quanto la pressione dell’aria pompata si oppone al flusso di sangue».

Nello studio appena pubblicato i bioingegneri del Politecnico hanno dimostrato che la contrazione simultanea del diaframma e dei muscoli addominali consente di spostare dall’addome alle estremità anche fino a un litro di sangue. Ciò può essere ottenuto mediante stimolazione magnetica del diaframma e dei muscoli addominali. Il tutto avviene mantenendo aperta la bocca.

In particolare la genesi delle contrazioni può essere indotta grazie a delle bobine, integrate in un lettino di emergenza e posizionabili a livello delle vertebre cervicali e delle vertebre toraciche, in grado di indurre la stimolazione muscolare.

«Se la manovra viene ripetuta venti volte al minuto con una precisa alternanza tra contrazione e rilassamento, – continua Aliverti – si può generare un flusso di sangue pari alla gittata cardiaca a riposo, funzionando come un vero e proprio “secondo cuore” addominale. Non solo, con questo sistema è possibile ventilare il polmone del paziente senza ricorrere ad un ventilatore meccanico o alla respirazione bocca a bocca».

Attualmente è in corso la prima fase di sperimentazione per testarne l’efficacia e ottimizzare le successive fasi di prototipazione. «La tecnica – conclude Aliverti – per ora è stata progettata per essere utilizzata come supporto alle attuali metodiche di rianimazione utilizzate in ambito ospedaliero. Non è escluso però che in futuro, se questo nuovo approccio dovesse dare buoni risultati, di poter utilizzare l’EM-CPR non solo negli ospedali ma anche sui mezzi di soccorso».