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Psicologia e Neuroscienze

Orologio biologico interno e ritmi circadiani: uno studio dei microorgani

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OROLOGIO BIOLOGICO INTERNO E RITMI CIRCADIANI: UNO STUDIO APPROFONDITO DEI MICROORGANI FORNISCE PREZIOSE INDICAZIONI SUL LORO FUNZIONAMENTO 

Lo studio è stato condotto dal Prof. Nicola Elvassore (VIMM e Università di Padova), dalla Dott.ssa Onelia Gagliano e dal Prof. Joseph Takahashi e si è avvalso della lunga e consolidata collaborazione tra Università di Padova e l’UT Southwestern di Dallas, oltre che del supporto della Fondazione Umberto Veronesi. 

Foto di Katniss12

La nostra vita è scandita da un orologio interno, un vero e proprio “timer” che adatta con estrema precisone la nostra fisiologia alle diverse fasi della giornata, regolando funzioni come i livelli ormonali, il sonno, la temperatura corporea e il metabolismo.

L’equilibrio tra l’orologio biologico interno e le abitudini quotidiane, come l’orario dei pasti e l’esercizio fisico, garantisce la salute dello stato fisico e psichico di una persona, di contro un disallineamento aumenta il rischio di insorgenza di malattie, come diabete e tumori.

È questo l’oggetto dello studio pubblicato su “Nature Communications” a firma del Prof. Nicola Elvassore (Principal Investigator del VIMM e Università di Padova), della Dott.ssa Onelia Gagliano, del Prof. Joseph Takahashi e di altri co-autori, che si sono avvalsi della lunga e consolidata collaborazione tra l’Università di Padova e l’Università Americana UT Southwestern di Dallas, nonché al supporto della Fondazione Umberto Veronesi, che ha sponsorizzato una borsa di studio per la Dott.ssa Gagliano.

Partendo dalle evidenze e dagli studi sui ritmi circadiani – culminati nel premio Nobel per la Medicina assegnato nel 2017 ai tre scienziati che hanno scoperto l’esistenza dell’orologio biologico –  si è voluto analizzare come buone e cattive abitudini alimentari influiscono sulla funzionalità del corpo e della fisiologia, utilizzando un approccio innovativo nel campo e altamente tecnologico basato su modelli di “organ on chip”.

Il vantaggio di questa tecnologia sta nella capacità di ricreare, in microscala, le condizioni e gli aspetti chiave degli organi viventi e di permettere alle cellule di vivere e crescere come se fossero all’interno di un organismo, consentendo di esplorare la risposta cellulare a diversi regimi alimentari e di controllare il tempo ma anche la frequenza con cui vengono somministrate fasi di digiuno e di alimentazione, allo scopo di mimare routine giornaliere salutari o patologiche.

Questo studio ha rivelato, anche utilizzando un sistema cellulare molto semplice, che non solo è importante la frequenza con cui si susseguono le fasi di alimentazione e digiuno, mostrando la frequenza di 12 ore come quella capace di sostenere il nostro orologio biologico, ma che è altrettanto importante l’allineamento tra segnali metabolici e ritmi circadiani, per garantire un’oscillazione robusta.

Quando infatti tale allineamento è messo in discussione da abitudini alimentari dannose, non è solo il ritmo circadiano a vacillare, ma anche altre funzioni metaboliche ad esso connesse.

“Queste evidenze e questi risultati condotti su microorgani”  ha sottolineato Nicola Elvassore “aprono promettenti prospettive scientifiche a studi più complessi che coinvolgono tessuti e organi -come fegato, cuore e cervello – altamente sensibili alle abitudini quotidiane e a cui sono esposti, al fine di prevenire l’insorgenza di malattie legate allo stile di vita”.

orologio biologico interno ritmi circadiani microorgani
Nicola Elvassore, tra gli autori dello studio sui microorgani, pubblicato su Nature Communications, che fornisce preziose indicazioni su orologio biologico interno e ritmi circadiani

Link all’articolo: https://www.nature.com/articles/s41467-021-26294-9

Titolo: Synchronization between peripheral circadian clock and feeding-fasting cycles in microfluidic device sustains oscillatory pattern of transcriptome”

Autori: Onelia Gagliano, Camilla Luni, Yan Li, Silvia Angilillo, Wei Qin, Francesco Panariello, Davide Cacchiarelli, Joseph S. Takahashi & Nicola Elvassore

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova.

ScientifiCult è una Testata Giornalistica registrata presso il Tribunale di Bari numero R.G. 5296/2021 - R.S. 21. Direttrice Responsabile: Alessandra Randazzo

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