Un nuovo strumento per affrontare questa sfida arriva dalla matematica, in particolare dalla geometria frattale, che permette di caratterizzare le variazioni individuali di tutte le popolazioni mondiali. Questo è il risultato dello studio multicentrico realizzato dal Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Irib, Cnr-Istc, Cnr-Iasi) e dall’Università di Padova, pubblicato su International Journal of Neural Systems.

 Il DNA umano è complesso: oltre 20.000 geni e 3 miliardi di coppie di basi nucleotidiche. Ma questi numeri rappresentano solo in parte l’eterogeneità presente nei nostri geni: infatti, gran parte delle sequenze del nostro DNA non codificano e sembrano ripetersi in maniera casuale all’interno del genoma. Inoltre, ad aumentare la complessità ci sono anche i single nucleotide polymorphisms, piccole variazioni genetiche che rappresentano la storia della nostra evoluzione, la base per lo sviluppo di patologie e anche la differenziazione tra popolazioni diverse.

Per aiutare i biologi a comprendere e ridurre questa complessità sono stati proposti numerosi modelli matematici. Il più promettente deriva dalla geometria frattale, ideata da Benoît Mandelbrot, che ha permesso di studiare tutte quelle strutture ricorrenti alle quali la geometria euclidea non era in grado di rispondere. Un frattale è un oggetto geometrico che ripete infinite volte la sua forma su scale diverse: ingrandendo una sua parte qualunque, si ottiene dunque un oggetto simile all’originale. Un team del Consiglio nazionale delle ricerche - Istituto per la ricerca e l'innovazione biomedica (Cnr-Irib) di Messina e Cosenza, Istituto di analisi dei sistemi ed informatica "Antonio Ruberti" (Cnr-Iasi) di Roma, Istituto di scienze e tecnologie della cognizione (Cnr-Istc) di Roma – e dell’Università di Padova ha applicato i concetti di dimensione frattale su 1.184 individui di 11 diverse popolazioni geograficamente diverse (es. Maasai a Kinyawa, Kenya, Giapponese, Cinese di Pechino, Toscani in Italia, persone con origini africane negli Stati Uniti sudoccidentali) e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista International Journal of Neural Systems.

 

Da uno studio condotto dall’Istituto di scienze delle produzioni alimentari del Cnr, in collaborazione con il John Innes Centre di Norwich e pubblicato sulla rivista Nature Plants, viene progettata una nuova linea di pomodoro in grado di contrastare la carenza di vitamina D

 

Secondo alcune stime, circa il 40% della popolazione europea, il 26% di quella americana e il 20% di quella orientale sarebbe a rischio di carenza di vitamina D. Da una ricerca dell’Istituto di scienze delle produzioni alimentari del Consiglio nazionale delle ricerche di Lecce (Cnr-Ispa), in collaborazione con Cathie Martin del John Innes Centre (Norwich, UK) viene proposta una nuova soluzione alimentare proprio con lo scopo di ridurre tale rischio: una nuova linea di pomodoro in grado di accumulare in tutti gli stadi di maturazione pro-vitamina D3, ovvero il precursore assumibile della Vitamina D. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Plants.

La ricerca riguarda il tessuto adiposo bruno, che svolge una funzione anti-diabetica e termogenica, “bruciando” grassi, e che è poco attivo in individui obesi e/o affetti da diabete di tipo 2. Lo studio internazionale è coordinato da ricercatori dell’Università di Roma “Tor Vergata”, in collaborazione con colleghi del Consiglio Nazionale delle Ricerche, e pubblicato oggi su “Cell Metabolism” (Issue 4, Volume 34).


Il “tessuto adiposo bruno” è presente in grande quantità nel neonato, dove ha un ruolo essenziale nel mantenimento della temperatura corporea. È ricco infatti di “mitocondri”, organelli responsabili della produzione di calore, che viene generato attraverso l’azione di una proteina specializzata chiamata “termogenina”. Tale tessuto perde le sue caratteristiche con l’età, pur mantenendo una residua attività termogenica, che rimane molto importante nel preservare la salute metabolica. Per funzionare, infatti, il tessuto adiposo bruno utilizza le riserve di grassi immagazzinati all’interno degli adipociti o cellule adipose brune, il glucosio e altri lipidi che provengono dal flusso sanguigno, “bruciandoli” all’interno dei mitocondri per produrre calore. La sua attività porta quindi ad una dissipazione energetica e all’abbassamento dei livelli di glucosio e grassi nel sangue.

 

Lo studio dell’Università di Pisa in collaborazione con l’Università di Padova e l'University of California Irvine pubblicato nei “Proceedings of the National Academy of Science of the USA”.


Le emozioni nascono nel cuore, e non nel cervello, dicevano i poeti. Ora la ricerca scientifica conferma le fondamenta di questo topos letterario. Uno studio dei bioingegneri dell’Università di Pisa in collaborazione con l’Università di Padova e l'University of California Irvine e pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Science of the USA” analizza il meccanismo che ci porta a provare una specifica emozione a fronte di determinati stimoli e trova nel cuore la radice delle emozioni.
"Che il corpo giochi un ruolo fondamentale nel definire gli stati emotivi è ormai ampiamente riconosciuto dalla comunità scientifica – spiega Gaetano Valenza, docente di bioingegneria al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e ricercatore al Centro “E. Piaggio” – Tuttavia, se escludiamo alcune teorie proposte agli inizi del secolo scorso, fino ad ora l’attività cardiovascolare è stata vista come un semplice supporto metabolico a sostegno del cervello.

 

Uno studio svolto dai ricercatori dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche aggiunge un importante tassello nella comprensione dei meccanismi di progressione della malattia, aprendo nuove possibili strategie terapeutiche nella lotta alla patologia. La ricerca pubblicata su Brain.

 La malattia di Alzheimer è caratterizzata da un progressivo deterioramento delle funzioni cognitive: nelle prime fasi la patologia si manifesta con una graduale perdita della memoria dovuta all’accumulo nel tessuto cerebrale della proteina beta-amiloide, che altera il funzionamento delle sinapsi fino a sfociare in un declino cognitivo dovuto alla degenerazione di ampie zone di corteccia cerebrale.


Come avviene tale processo di neurodegenerazione è quanto ha provato a indagare uno studio, pubblicato sulla rivista Brain, svolto dai ricercatori dell’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-In), frutto della collaborazione tra il gruppo di ricerca di Pisa coordinato da Nicola Origlia e quello di Milano coordinato da Claudia Verderio.

 

Elaborata una nuova metodologia, efficace e accurata, per rilevare la variazione di acidità degli organelli cellulari. Un percorso estremamente complesso, legato a disfunzioni e all’insorgenza di malattie, in particolare il cancro. Lo studio, condotto dai ricercatori dell’Istituto di nanotecnologia del Cnr di Lecce assieme ai colleghi dell’Università del Salento, è pubblicato sulla rivista ACS Applied Materials & Interfaces, aggiudicandosi l’immagine di copertina

 Le variazioni a livello intracellulare di pH, cioè di acidità, sono tra l’altro indicative dell’insorgenza e della progressione di malattie come il cancro. Anche per questo il loro studio è importante quanto impegnativo, poiché tali alterazioni coinvolgono meccanismi estremamente complessi. Un recente studio coordinato da Loretta L. del Mercato, primo ricercatore dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce, condotto in collaborazione con Cecilia Bucci e Adriano Barra, docenti dell’Università del Salento, ha portato alla elaborazione di una nuova metodica per studiare in modo efficace e accurato il pH degli organelli cellulari. La ricerca è pubblicata sulla rivista ACS Applied Materials & Interfaces.

 

Meno di 1 paziente su 10.000 ha avuto una forma grave della malattia dopo la guarigione, anche a più di dodici mesi di distanza dal primo contagio: dati che suggeriscono come la protezione che deriva
dall’immunità naturale resista a lungo nel tempo.


Il rischio di reinfezione con una forma severa o letale di COVID-19 resta estremamente basso, anche a distanza di dodici mesi dalla prima infezione. È quanto rivela un nuovo studio – il primo al mondo con questa scala temporale – pubblicato sulla rivista Frontiers in Public Health e coordinato da Lamberto Manzoli, professore al Dipartimento di Scienze mediche e chirurgiche dell’Università di
Bologna.
L’indagine ha seguito i casi di oltre centomila pazienti di una regione italiana, l’Abruzzo, che hanno contratto il COVID-19 dall’inizio della pandemia fino allo scorso febbraio, indagando il tasso di reinfezione e di malattia secondaria ad oltre un anno di distanza dalla prima guarigione.

 

Un approccio interdisciplinare che vede coinvolti ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica del Cnr con ricercatori dell’Università di Firenze e del Lens nonché enti stranieri come l’Università di Friburgo (Germania), Max Plank (Germania) e McGill University (Canada), ha reso possibile la scoperta di un sistema di terminazione spontanea delle aritmie cardiache. L’articolo pubblicato su Basic Research in Cardiology.

 Grazie alle competenze in fisiologia cardiaca e microscopia ottica presenti all’interno dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino), dell’Università di Firenze e del Laboratorio europeo di spettroscopia non-lineare (Lens), è stato scoperto un nuovo meccanismo di protezione che il cuore applica in presenza di tachicardie ventricolari. Il lavoro, pubblicato sulla rivista Basic Research in Cardiology, ha dimostrato come in presenza di ritmi rapidi nel cuore si instaurano delle complesse oscillazioni elettriche che portano al risincronizzare del ritmo cardiaco, in altre parole una sorta di auto-defibrillazione.

 


Le ricerche dell’Università di Pisa su Current Zoology e Animal Behaviour


Un inchino per incitare al gioco e un ‘sorriso’ per rassicurare nel caso di azioni potenzialmente ambigue come morsi o spinte. E’ questo il significato di due segnali molto comuni emessi dai cani durante il gioco secondo le ricerche di un gruppo di etologhe dell’Università di Pisa pubblicate sulle riviste Current Zoology e Animal Behaviour.

Le studiose si sono concentrate su una specifica razza, il Cane Lupo Cecoslovacco, fra le più vicine alla controparte selvatica, il lupo. Dopo aver visionato più di 15 ore di video, sono quindi riuscite ad estrarre 822 ‘sorrisi’ o facce da gioco e 76 inchini, che sono stati poi analizzati in modo estremamente dettagliato.

 

Il cervello è un organo complesso e per questo affascinante. Parte di questa complessità risiede nella diversità delle cellule che lo compongono. Da diversi anni ormai si è capito che i neuroni non sono tutti uguali, ma presentano differenze che li fanno contribuire in modo diverso e specifico al funzionamento del sistema nervoso, e che li rendono più o meno vulnerabili durante l’invecchiamento o in caso di patologia. Non è ancora chiaro invece se e quanto le cellule gliali - oligodendrociti, astrociti e microglia, cioè le cellule non neuronali del sistema nervoso - siano eterogenee e quanto questo possa avere impatto sulla fisiologia o sulla patologia del sistema nervoso centrale (SNC).

 In un recente lavoro pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications, i ricercatori del NICO, Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi - Università di Torino Enrica Boda, Martina Lorenzati, Roberta Parolisi, Gianmarco Pallavicini, Ferdinando di Cunto, Annalisa Buffo (Dipartimento di Neuroscienze e NICO) e Luca Bonfanti (Dipartimento di Scienze Veterinarie e NICO), in collaborazione con il gruppo di ricerca della Dr.ssa Stephanie Bielas (University of Michigan, USA) e con il Dr. Brian Harding (University of Pennsylvania and Children’s Hospital of Philadelphia, USA), hanno cercato di rispondere a questa domanda concentrandosi sui progenitori degli oligodendrociti, anche detti OPC.

 

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