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Un team di ricercatori del Dipartimento di Fisica della Sapienza Università di Roma, dell’Istituto dei Sistemi Complessi del CNR e dell’Università Cattolica di Roma ha sviluppato un sistema di intelligenza artificiale che, inglobando il tumore in una rete neurale, è capace di monitorare il metabolismo e la crescita delle cellule cancerose e, in maniera del tutto non invasiva, gli effetti delle chemioterapie. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Communications Physics

reti neurali cancro
La figura mostra l’evoluzione temporale del campione tumorale usato nella rete ottica

L’intelligenza artificiale sta cambiando non solo molti aspetti della vita quotidiana, ma anche il modo di “fare scienza”, stimolando nuovi esperimenti e suggerendo strade di ricerca finora inesplorate.

Così i sistemi di intelligenza artificiale diventano sempre più avveniristici, interdisciplinari e neuromorfici (ovvero simili ai sistemi viventi) e trovano applicazione nei più disparati settori, come l’elettronica, l’informatica, la simulazione e le diverse branche della medicina. I nuovi modelli sono sviluppati per imitare il cervello umano, sia nel funzionamento, con un consumo di energia molto ridotto per l’apprendimento, sia nella struttura, utilizzando materiali biologici.

Il team di ricercatori coordinato da Claudio Conti del Dipartimento di Fisica della Sapienza e Direttore dell’Istituto dei sistemi complessi del CNR, in collaborazione con Massimiliano Papi della Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma, ha realizzato una rete neurale ottica che ingloba al suo interno delle cellule tumorali viventi che crescono e si moltiplicano nel tempo. Si tratta di un dispositivo ibrido, formato da tessuti viventi e parti fisiche, come lenti, specchi e computer tradizionali, che evolve nel tempo e può essere addestrato per fornire informazioni sulle cellule tumorali, il loro metabolismo e l’effetto di chemioterapia e altri trattamenti.

Nello studio, sviluppato nell’ambito del progetto PRIN “PELM: Photonic Extreme Learning Machine” e pubblicato sulla rivista Communications Physics, i ricercatori hanno utilizzato cellule tumorali di glioblastoma, un tumore gravissimo del cervello, che sono state inserite nel dispositivo ottico. Fasci laser sono stati opportunamente addestrati per attraversare le cellule tumorali, che si comportano come dei nodi di una rete neurale. A questo punto il sistema di intelligenza artificiale, agisce come una vera e propria rete neurale biologica, memorizza ed elabora i dati e successivamente codifica le informazioni contenute nella luce estratta dalle cellule tumorali.

reti neurali cancro
Lo schema della rete neurale ottica usata negli esperimenti

Ma non solo, la rete neurale vivente può riconoscere gli stimoli esterni e reagire ai cambiamenti: aggiungendo alcune dosi di farmaci chemioterapici i ricercatori hanno dimostrato la capacità del modello di calcolare l’efficacia della terapia contro il glioblastoma.

La rete neurale, opportunamente addestrata, evidenzia infatti cambiamenti nel tumore non rivelabili con i metodi tradizionali, come la microscopia o le tecniche fisico-chimiche, e inoltre fornisce nuove informazioni sulla dinamica dell’evoluzione temporale e sugli effetti della temperatura, prima ottenibili solo attraverso tagli o modifiche invasive ai campioni tumorali. Il potenziale di tale tecnica sta nelle importanti ricadute applicative nel campo delle nuove tecnologie impiegate nella cura del cancro e in particolare nella nanomedicina.

“Si tratta di un’applicazione originale e innovativa dei nuovi concetti di Deep Learning alla fisica – spiega Claudio Conti. L’idea è che possiamo usare questi modelli matematici non solo per fare operazioni semplici come il riconoscimento delle immagini, ma anche fare esperimenti decisamente non convenzionali, che sfruttano la fisica e la biofisica con un approccio interdisciplinare”.

Riferimenti:

Living optical random neural network with three dimensional tumor spheroids for cancer morphodynamics – D.Pierangeli, V.Palmieri, G.Marcucci, C.Moriconi, G.Perini, M.DeSpirito, M.Papi, C.Conti – Communications Physics (2020) DOI: https://doi.org/10.1038/s42005-020-00428-9

 

Testo e immagini dalla Sapienza Università di Roma

Articolo a cura di Graziano Gigante e Federico Stifani

Affrontare una pandemia a cui non si è preparati da un punto di vista psicologico può essere davvero devastante, soprattutto per le persone più sensibili. In particolare, persone con psicopatologie pregresse possono essere molto più a rischio della popolazione generale. Il lockdown, le nuove regole stringenti da seguire e un nuovo stile di vita da adottare per far fronte all’emergenza  potrebbero aver avuto un impatto maggiore nelle persone in cui era già presente un disagio psichico. Anche il personale sanitario, coinvolto in prima linea nel combattere questa grande epidemia, è esposto, in misura possibilmente maggiore, agli effetti devastanti del Covid-19

Sulla base di tali premesse, l’Università di Torino, in particolare il gruppo di ricerca del professor Lorys Castelli del Dipartimento di Psicologia, ha condotto due studi: il primo si è concentrato sulla popolazione italiana ed il secondo sugli operatori sanitari. Questi due studi si sono posti  come obiettivo quello di indagare l’impatto psicologico che il Covid-19 ha avuto su questi due tipi di popolazione. In particolare, il focus è stato posto sull’insorgenza e sull’eventuale aggravamento di psicopatologie legate allo stress derivante da questa situazione di emergenza, quali ansia, depressione e sintomi da stress post-traumatico (PTSS).

È stato dimostrato come gli operatori sanitari impegnati nei reparti Covid-19 vadano in maggior misura incontro a sintomi depressivi e sintomi da stress post-traumatico, rispetto ad altri operatori sanitari impegnati in altri reparti, che non trattano pazienti Covid-19. Questo dato è spiegato da alcune caratteristiche del lavoro dei primi, come: l’esposizione al virus, lo scarso riposo, la scarsità di Dispositivi di Protezione individuale (DPI) e lo sforzo impiegato nel cercar di tenere in vita i pazienti; si ritiene che tali caratteristiche possano incidere pesantemente sullo sviluppo delle psicopatologie correlate allo stress precedentemente accennate. Per quanto riguarda, invece, lo studio sull’impatto psicologico del Covid-19 sulla popolazione italiana, quest’ultimo si è posto come scopo quello di analizzare le variabili socio-demografiche, biomediche e di qualità della vita nel ruolo di predittori dei sintomi da stress post-traumatico. I risultati hanno dimostrato come i fattori di rischio di sviluppo di sintomi da stress post traumatico, che potrebbero evolversi in Disturbo da Stress Post-Traumatico, siano stati: sesso femminile, basso livello di educazione e contatto con persone affette da Covid-19. Sulla base dei risultati di questi due studi si potrebbe giungere ad uno screening psicologico più efficiente, che permetterebbe un intervento più rapido e specifico, anche e soprattutto nei confronti degli individui più svantaggiati.

Abbiamo intervistato il professor Lorys Castelli e la dott.ssa Agata Benfante, entrambi dell’Università degli studi di Torino, che hanno risposto alle domande di ScientifiCult.

L’intervista

Impatto psicologico della pandemia: soggetti a rischio

impatto psicologico pandemia popolazione operatori sanitari
Foto di Rondell Melling

Nello studio da voi condotto sulla popolazione generale il ruolo dell’età sui PTSS e sulla sintomatologia depressiva e ansiosa è risultato marginale. Al contrario, nello studio condotto sul personale sanitario è emerso un trend che correla la maggiore età ad un maggior rischio di sviluppare PTSS. Nella vostra opinione, in generale, qual è il ruolo che gioca l’età nello sviluppo di queste sintomatologie in risposta all’emergenza COVID-19? E a cosa potrebbe essere dovuta la differenza di significatività di questo predittore fra i due studi?

Nella letteratura riguardante lo sviluppo di PTSD è noto come l’età, a cui viene vissuto l’evento traumatico, influisca sullo sviluppo successivo della sintomatologia, benché essa possa presentarsi in qualunque fase della vita e sia anche strettamente connessa alla portata dell’evento in sé e alle risorse del soggetto. Negli studi sugli operatori sanitari, i risultati riguardo alla significatività dell’età non sono sempre concordi. Infatti, alcuni studiosi hanno riscontrato piu’ PTSS tra gli operatori più giovani, mentre in altri studi sono stati ottenuti risultati in linea con il nostro. Le spiegazioni addotte sono molteplici e riguardano aspetti inerenti alle condizioni stesse di lavoro: essere più giovani può significare avere minori anni d’esperienza, che rendono le condizioni di emergenza più difficili da gestire; essere più anziani può comportare maggiori difficoltà a sostenere i ritmi e i lunghi turni di lavoro. Uno studio sugli operatori sanitari ha anche messo in luce come la fascia di età studiata può influenzare in modo diverso l’oggetto della preoccupazione: i soggetti più giovani erano maggiormente preoccupati di trasmettere il virus Sars-Cov-2 ai familiari, mentre nel personale più anziano causava maggiore stress la morte dei pazienti e dei colleghi. La differenza di significatività di questo predittore fra i due studi da noi condotti potrebbe, quindi, ricollegarsi al differente carico fisico e psicologico tra la popolazione generale e gli operatori sanitari. (Tang et al., 2017; Cai et al., 2020; Spoorthy, 2020)

Nella Vostra ricerca riguardante gli operatori sanitari, come anche nella ricerca sulla popolazione generale, è emerso che le donne sono molto più predisposte a sviluppare PTSS. Come si potrebbe spiegare questo risultato da un punto di vista psicologico?

In linea sia con gli studi sugli effetti psicologici di precedenti epidemie sia con quelli relativi al COVID-19 dai nostri risultati emerge una più elevata prevalenza di PTSS tra le donne. Le spiegazioni potrebbero essere molteplici e su queste gli studiosi continuano ad indagare. Alcuni autori avanzano ipotesi connesse a differenze di genere psicofisiologiche, ormonali e di reattività delle reti neurali associate alla paura e alle risposte di arousal (Liu et al., 2020). Inoltre, per entrambi i nostri studi bisogna tener conto anche della più elevata percentuale di donne partecipanti, rispetto agli uomini. Nello studio sulla popolazione generale il 69% dei rispondenti erano donne, in quello rivolto agli operatori sanitari il 72%. Questo “bias”, presente in molti altri, studi non permette di trarre conclusioni definitive a riguardo.

Tra chi ha una probabilità più alta di sviluppare PTSS vi sono persone con un grado di educazione basso. Ritenete che questo derivi dalla difficoltà di quest’ultime di accedere ai servizi di supporto psicologico offerti alle persone? Quanto può essere importante l’informazione sui rischi per la salute mentale (e non solo su quella fisica) in questa situazione di pandemia? 

 Si può ipotizzare che soggetti con un grado di istruzione inferiore abbiano maggiori difficoltà a discriminare tra le molteplici e spesso contrastanti informazioni. A ciò si potrebbe aggiungere la possibilità di un mancato riconoscimento di malessere psicologico e una mancata informazione sui servizi disponibili ed accessibili. È fondamentale fornire adeguata informazione, a più livelli, sui rischi per la salute non solo fisica, ma anche psicologica. Nel nostro Paese, la necessità di servizi psicologici è ancora molto spesso disconosciuta tanto a livello istituzionale, quanto a livello individuale. Su questo fronte l’Ordine degli Psicologi è costantemente impegnato, conquistando anno dopo anno riconoscimenti e offrendo sempre maggiori servizi per il benessere di tutti i cittadini. Inoltre, è importante sensibilizzare l’opinione pubblica contro lo stigma della malattia mentale, fornendo una visione più completa di salute e malattia, in accordo con le più recenti definizioni a livello mondiale.

Ricerca e metodologia

Foto di Steve Buissinne

L’impatto e i numeri relativi all’emergenza COVID-19 sono stati notevolmente differenziati fra le regioni d’Italia, in particolare in riferimento alla differenza fra Nord e Sud. All’interno della vostra analisi, tuttavia, la posizione geografica non è risultata un predittore sociodemografico significativo della presenza di PTSS. In quale maniera è stato configurato il fattore “posizione geografica” all’interno della regressione logistica? A cosa pensate sia dovuta la mancanza di significatività di questo fattore? Inoltre, pensate che confrontando il fattore su diversi livelli di analisi (es: provincia, regione, parte d’Italia) si possano rilevare significatività interessanti rappresentative dei fenomeni osservati nei media durante il lockdown (es: gli eventi di Bergamo)? 

Nelle nostre analisi abbiamo considerato due aree geografiche, Nord e Centro/Sud; questo per poter distinguere le zone inizialmente più colpite, da quelle in cui si registrava un numero inferiore di casi. Il 71% circa del campione totale ha riportato di vivere in una regione del Nord Italia. Ulteriori confronti rispetto a provincia o regione avrebbero richiesto un campione più ampio e maggiormente rappresentativo di queste realtà. Benché non sia possibile rintracciare una spiegazione certa alla mancanza di significatività del fattore geografico, si può pensare che il lockdown, esteso già a tutto il territorio nazionale da circa 10 giorni al momento dell’avvio dello studio, avesse procurato degli effetti psicologici significativi su tutta la popolazione. Inoltre, si potrebbe anche considerare che i soggetti residenti in regioni meno colpite abbiano, attraverso i media, vissuto comunque il dramma che stava più intensamente colpendo il Nord, analogamente a ciò che emerge in uno studio sulla cosiddetta traumatizzazione vicaria, che potrebbe in alcuni casi risultare peggiore nella popolazione generale, rispetto agli operatori sanitari impegnati in prima linea nella lotta al COVID-19 come evidenzia lo studio di Li et al., 2020.

Alcuni operatori sanitari, nel corso dell’emergenza, hanno ricevuto supporto psicologico mirato per meglio sostenere le gravose condizioni di lavoro relative all’emergenza COVID-19. Quanto ritenete che questo genere di interventi abbiano influenzato gli esiti del vostro studio? Ritenete che possa essere interessante andare ad indagare l’efficacia di tali interventi nel determinare la risposta degli operatori all’emergenza? 

Considerando il periodo temporale in cui lo studio è stato condotto, si può ragionevolmente supporre che fossero pochi gli operatori sanitari coinvolti che avessero già fatto ricorso a servizi di supporto psicologico. Sicuramente sarà importante indagare l’efficacia degli interventi proposti e le conseguenze nel determinare la risposta degli operatori all’emergenza. Tale filone di ricerca trova già degli esempi nella valutazione dell’efficacia di interventi psicologici e di supporto agli operatori sanitari durante le passate epidemie che hanno interessato alcuni Paesi del mondo. Questi studi hanno riscontrato sia miglioramenti nella salute mentale degli operatori, sia miglioramenti secondari sulla qualità del lavoro svolto dagli stessi operatori, inserendosi nel solco degli studi più generali sul burn-out.

Prospettive per il futuro: pandemia, intervento psicologico e ricerca

Foto di Michal Jarmoluk

Entrambi gli studi condotti presentano importanti implicazioni cliniche potenziali, in particolare per il trattamento dei PTSS, dove l’intervento precoce può risultare determinante nella prevenzione dello sviluppo del PTSD. Fra gli interventi da voi suggeriti a tal fine viene proposta in particolare un’intensificazione degli screening; se volessimo riferirci ad interventi psicosociali su larga scala, quali potrebbero essere altri interventi di prevenzione e di supporto volti alla popolazione per prevenire l’intensificarsi e lo stabilizzarsi dei PTSS? 

L’intensificazione dello screening psicologico nella popolazione generale e, in particolare, negli operatori sanitari consentirebbe un’individuazione precoce di condizioni di maggiore rischio per lo sviluppo di disturbi psicopatologici. Un esempio di intervento virtuoso è certamente rappresentato dall’attivazione dei servizi di supporto psicologico telefonico, che l’Ordine degli Psicologi, le Università e le associazioni hanno predisposto ed offerto già nei mesi di lockdown. Probabilmente l’implementazione e la diffusione capillare di informazioni relative a questo genere di servizi consentirebbero di agire simultaneamente su più fronti: quello dello screening, del supporto nelle situazioni più favorevoli e dell’eventuale invio a servizi più specifici nei casi più critici. È necessario fare corretta informazione sui possibili effetti psicologici degli eventi stressanti (come la pandemia e le condizioni di restrizioni in cui ci siamo trovati e ci troviamo a vivere), sui servizi già attivi e su quelli che dovrebbero essere attivati sulla base proprio delle necessità che sono emerse dagli studi. La situazione vissuta ha messo ulteriormente in luce la necessità di realizzare, su tutto il territorio italiano, l’implementazione di servizi psicologici che potrebbero avere come compito inziale quello di mettere in atto uno screening su larga scala.

Come da voi riportato nei limiti di entrambi gli studi, a partire dai risultati rilevati non è possibile escludere la pre-esistenza di sintomatologia depressiva o ansiosa nei soggetti prima dell’arrivo del Sars-Cov-2 in Italia. Né tantomeno è possibile prevedere la potenziale evoluzione dei PTSS in PTSD o la loro eventuale recessione spontanea nel futuro prossimo. La naturale prosecuzione degli studi da voi condotti sarebbe quindi, come da voi suggerito, il ricorso ad analisi di tipo longitudinale. Avete in piano di svolgere tali tipi di studi in futuro? Nell’esecuzione di studi di questo tipo quali altri aspetti potrebbero essere eventualmente indagati?

Gli studi pubblicati hanno avuto l’intento di fornire una fotografia della sintomatologia ansiosa, depressiva e post-traumatica nella popolazione italiana e negli operatori sanitari, durante le prime settimane di lockdown. L’obiettivo più generale del nostro progetto di ricerca è quello di rivalutare a distanza di tempo i soggetti, facendo ricorso ad analisi di tipo longitudinale. Questo permetterà di valutare come tale sintomatologia si sarà evoluta nel corso del tempo anche in funzione degli sviluppi dell’emergenza pandemica. La rivalutazione dei soggetti consentirà, inoltre, di indagare altri aspetti connessi all’impatto di eventi traumatici. Negli ultimi anni ci si è interessati non solo agli aspetti psicopatologici conseguenti all’esposizione a un trauma, come lo sviluppo del disturbo da stress post-traumatico (PTSD) e di sintomi dissociativi, ma anche ai cambiamenti positivi che possono farvi seguito determinando una crescita psicologica del soggetto. La crescita post-traumatica (PTG) implica il manifestarsi di cambiamenti positivi in ambito personale, relazionale, spirituale ed un maggior apprezzamento per la vita, determinati da processi emotivi e cognitivi di ri-attribuzione di significato e di ristrutturazione delle convinzioni sul sé e il mondo. Sarà, quindi, nostro interesse comprendere in che modo vari costrutti esaminati impattino sui processi di elaborazione di eventi stressanti, così da implementare le conoscenze relative ai fenomeni di cambiamenti post-traumatici, sia negativi sia positivi.

Si ringraziano il professor Lorys Castelli e la dott.ssa Agata Benfante.

Bibliografia:

  • Cai, W., Lian, B., Song, X., Hou, T., Deng, G., & Li, H. (2020). A cross-sectional study on mental health among health care workers during the outbreak of Corona Virus Disease 2019. Asian Journal Of Psychiatry51, 102111. doi: 10.1016/j.ajp.2020.102111
  • Castelli, L., Di Tella, M., Benfante, A., & Romeo, A. (2020). The Spread of COVID-19 in the Italian Population: Anxiety, Depression, and Post-traumatic Stress Symptoms. The Canadian Journal Of Psychiatry65(10), 731-732. doi: 10.1177/0706743720938598
  • Di Tella, M., Romeo, A., Benfante, A., & Castelli, L. (2020). Mental health of healthcare workers during the COVID ‐19 pandemic in Italy. Journal Of Evaluation In Clinical Practice. doi: 10.1111/jep.13444
  • Li, Z., Ge, J., Yang, M., Feng, J., Qiao, M., & Jiang, R. et al. (2020). Vicarious traumatization in the general public, members, and non-members of medical teams aiding in COVID-19 control. Brain, Behavior, And Immunity88, 916-919. doi: 10.1016/j.bbi.2020.03.007
  • Liu, N., Zhang, F., Wei, C., Jia, Y., Shang, Z., & Sun, L. et al. (2020). Prevalence and predictors of PTSS during COVID-19 outbreak in China hardest-hit areas: Gender differences matter. Psychiatry Research287, 112921. doi: 10.1016/j.psychres.2020.112921
  • Spoorthy, M., Pratapa, S., & Mahant, S. (2020). Mental health problems faced by healthcare workers due to the COVID-19 pandemic–A review. Asian Journal Of Psychiatry51, 102119. doi: 10.1016/j.ajp.2020.102119
  • Tang, L., Pan, L., Yuan, L., & Zha, L. (2017). Prevalence and related factors of post-traumatic stress disorder among medical staff members exposed to H7N9 patients. International Journal Of Nursing Sciences4(1), 63-67. doi: 10.1016/j.ijnss.2016.12.002

Studio di un team italiano pubblicato su Scientific Reports

CLIMA E ANTRACE: RISCHI PER I PASTORI SIBERIANI

STUDIATI CON UN MODELLO MATEMATICO

Estati sempre più miti: lo scongelamento del permafrost rilascia spore del batterio letale.

Tra le misure possibili l’adattamento dei tempi della stagione del pascolo

clima antrace Siberia cambiamento climatico pastori pastorizia
La steppa russa nell’oblast d’Orenburg. Foto di Ghilarovus, CC BY-SA 4.0

VENEZIA – Il cambiamento climatico può favorire direttamente epidemie letali per gli animali e per l’uomo. Un caso emblematico è il crescente rischio di diffusione di antrace in Siberia a causa dello scongelamento del permafrost durante la stagione estiva.

Scienziati dell’Università Ca’ Foscari Venezia, dell’Istituto di scienze polari del Consiglio nazionale delle ricerche e del Politecnico di Milano hanno studiato il primo modello matematico sulla diffusione del batterio dell’antrace nelle zone artiche, pubblicando i risultati oggi sulla prestigiosa rivista scientifica Scientific Reports. Hanno scoperto che il rischio è legato più alla durata della stagione ‘calda’ rispetto alla profondità di scongelamento del terreno.

L’ultima grave epidemia di antrace in Siberia è stata registrata nel 2016, nella penisola del Taymyr, la propaggine più settentrionale dei continenti euroasiatici. Morirono un dodicenne e oltre 2.300 renne.

Le spore del batterio, che si diffondono nel suolo  a partire dalle carcasse degli animali che muoiono per l’infezione, sopravvivono per decenni nel permafrost congelato. Quando le temperature salgono e la morsa del gelo si allenta, le spore tornano a diffondersi nel suolo e ad infettare gli erbivori al pascolo. Sono proprio gli animali a infettare poi le popolazioni indigene, che nella pastorizia hanno una tra le principali fonti di sostentamento.

“E’ come se il permafrost fosse un grande serbatoio che viene aperto dalle temperature sempre più miti – spiega Enrico Bertuzzo, professore all’Università Ca’ Foscari Venezia e autore corrispondente dello studio -. Abbiamo analizzato con un modello i possibili percorsi del batterio proprio considerando l’ambiente e il ruolo della pastorizia”.

Gli scienziati hanno utilizzato i dati temporali di profondità di scongelamento dello strato attivo sopra il permafrost, da correlare al rischio di trasmissione. Il modello distingue spore che vengono rilasciate dai nuovi casi infetti e spore che possono essere riattivate in seguito ai processi che si sviluppano dallo scongelamento del suolo.

“Gli animali sono maggiormente esposti durante il pascolo estivo, quando si ha maggior scongelamento dello strato attivo sopra il permafrost, e degli strati più superficiali di permafrost – aggiunge Elisa Stella, ricercatrice del Cnr e prima autrice dell’articolo – dal nostro studio è emerso che il rischio di trasmissione è probabilmente legato maggiormente alla durata del periodo di scongelamento rispetto alla profondità di scongelamento”.

La ricerca offre un nuovo strumento per lo studio del fenomeno, ma sono molti gli interrogativi a cui rispondere per mitigare il rischio a cui sono esposti gli abitanti della regione siberiana. Non è disponibile, tra l’altro, una mappa delle sepolture degli animali infetti. Questo espone a rischio di attraversare aree contaminate.

Una misura suggerita dai ricercatori italiani è di anticipare o posticipare il pascolo stagionale, evitando il periodo più caldo e riducendo la permanenza del bestiame nelle aree a rischio.

 

L’articolo

Permafrost dynamics and the risk of anthrax transmission: a modelling study

Scientific Reports

Link alla ricerca: www.nature.com/articles/s41598-020-72440-6

Testo dall’Università Ca’ Foscari Venezia sull’antrace in Siberia in conseguenza dello scongelamento del permafrost per il cambiamento del clima.

COVID-19 e Diabete: ad aumentare il rischio di contrarre l’infezione da SARS-CoV-2, non un singolo fattore, ma la contemporanea presenza di più fattori di rischio cardio-metabolici 

Due nuovi studi, frutto della collaborazione tra i poli assistenziali della Sapienza, Policlinico Umberto I, Sant’Andrea e Santa Maria Goretti di Latina, hanno fatto luce sulla popolazione diabetica affetta da Covid-19, identificando una pluralità di fattori di rischio il cui comune denominatore è l’insulino-resistenza. I risultati dei lavori sono stati pubblicati sulle riviste Diabetes Research and Clinical Practice e Cardiovascular Diabetology

covid diabete fattori
Foto di Gerd Altmann

 

Due studi interdisciplinari, portati a termine grazie a una stretta collaborazione tra i reparti di diabetologia, di malattie infettive e di terapia intensiva dei tre poli assistenziali della Sapienza, Policlinico Umberto I, Sant’Andrea e Santa Maria Goretti di Latina, hanno fatto luce sulle caratteristiche della popolazione diabetica affetta da COVID-19.

I lavori, coordinati da Raffaella Buzzetti, Claudio Maria Mastroianni e Francesco Pugliese, hanno identificato i principali fattori che, nelle persone affette da diabete mellito, sono maggiormente associati a una prognosi peggiore di infezione da SARS-CoV-2, ovvero la plurimorbidità cardio-metabolica, la bronco-pneumopatia cronica ostruttiva e l’insufficienza renale cronica, il cui comune denominatore è l’insulino-resistenza.

In particolare, nel primo studio, pubblicato sulla rivista Diabetes Research and Clinical Practice, organo ufficiale della International Diabetes Federation (IDF), i ricercatori hanno confrontato pazienti con diabete mellito ricoverati per l’infezione da SARS-CoV-2 con pazienti che non hanno contratto l’infezione. “Questo – spiega Raffaella Buzzetti, del Dipartimento di Medicina sperimentale della Sapienza – ci ha permesso di osservare la presenza di bronco-pneumopatia cronica ostruttiva e l’insufficienza renale cronica come le principali patologie “accessorie” che predispongono la popolazione diabetica a un aumentato rischio di ospedalizzazione per la malattia COVID-19”.

Il secondo lavoro, pubblicato sulla rivista Cardiovascular Diabetology, ha approfondito i dati ottenuti dal team nel primo studio, dimostrando che i pazienti ospedalizzati per COVID-19 presentano molteplici e concomitanti patologie cardio-metaboliche, quali il diabete mellito, l’ipertensione e la dislipidemia (ovvero l’aumento del colesterolo plasmatico e dei trigliceridi).

“I nostri risultati – conclude Buzzetti – sottolineano l’importanza di una buona prevenzione cardiovascolare primaria, da esplicare attraverso uno stretto controllo dei fattori di rischio per il cuore e i vasi sanguigni, al fine di ridurre gli accessi in terapia intensiva e la mortalità tra i pazienti affetti da COVID-19”.

La collaborazione scientifica dietro questi importanti studi ha dato vita al gruppo di ricerca interdisciplinare “Coronavirus & Diabetes (CoViDiab) Study Group”, cui hanno presso parte diverse unità operative del Policlinico Umberto I (l’Unità di Diabetologia diretta da Raffaella Buzzetti, i reparti di anestesia e rianimazione coordinati da Francesco Pugliese, i reparti di malattie infettive coordinati da Claudio Mastroianni, il reparto di anestesia e rianimazione dell’Ospedale Sant’Andrea guidato da Monica Rocco, il reparto di malattie infettive dell’Ospedale Santa Maria Goretti di Latina guidato da Miriam Lichtner e i reparti di Diabetologia e di Rianimazione dell’Università Campus Biomedico coordinati rispettivamente da Paolo Pozzilli e da Felice Eugenio Agrò.

Riferimenti:

Clinical features of patients with type 2 diabetes with and without Covid-19: a case control study (CoViDiab I) – Ernesto Maddaloni, Luca D’Onofrio, Francesco Alessandri, Carmen Mignogna, Gaetano Leto, Lucia Coraggio, Sara Sterpetti, Giuseppe Pascarella, Ivano Mezzaroma, Miriam Lichtner, Paolo Pozzilli, Felice Eugenio Agrò, Monica Rocco, Francesco Pugliese, Claudio Maria Mastroianni, Raffaella Buzzetti, the CoViDiab Study group – Diabetes Research and Clinical Practice https://doi.org/10.1016/j.diabres.2020.108454

Cardiometabolic multimorbidity is associated with a worse Covid-19 prognosis than individual cardiometabolic risk factors: a multicentre retrospective study (CoViDiab II) – Ernesto Maddaloni, Luca D’Onofrio, Francesco Alessandri, Carmen Mignogna, Gaetano Leto, Giuseppe Pascarella, Ivano Mezzaroma, Miriam Lichtner, Paolo Pozzilli, Felice Eugenio Agrò, Monica Rocco, Francesco Pugliese, Andrea Lenzi, Rury R. Holman, Claudio Maria Mastroianni and Rafaella Buzzetti on behalf of the CoViDiab Study Group –Cardiovascular Diabetology (2020) https://doi.org/10.1186/s12933-020-01140-2

Testo dalla Sapienza Università di Roma sullo studio sulla popolazione con diabete mellito affetta da Covid-19, identificando una pluralità di fattori di rischio il cui comune denominatore è l’insulino-resistenza.

Che fine fanno le zanzare d’inverno? Una task force italiana guidata dal Dipartimento di Sanità pubblica e Malattie infettive della Sapienza ha avviato un progetto di citizen-science per ottenere una mappatura spaziale e temporale delle più pericolose specie di zanzare ormai presenti sul nostro territorio attraverso una nuova versione dell’app Mosquito Alert. Primo obiettivo: scoprire grazie alle segnalazioni dei cittadini dove vanno le zanzare nella stagione invernale.

Zanzara tigra (Aedes albopticus). Foto James Gathany/CDC  Centers for Disease Control and Prevention’s Public Health Image Library (PHIL), identification number #4487, in pubblico dominio

Le zanzare, si sa, non sono più quelle “di una volta”. Negli ultimi decenni, la globalizzazione e i cambiamenti climatici hanno portato alla diffusione in Italia e in Europa di specie di zanzare esotiche, un tempo confinate alle regioni tropicali, prima di tutte la famosa zanzara tigre (Aedes albopictus), ma anche altre specie meno note, come la zanzara giapponese (Aedes japonicus) e quella coreana (Aedes koreicus). Queste specie non solo hanno cambiato la vita di tutti noi a causa del loro comportamento di puntura aggressivo e diurno, ma hanno creato le condizioni per la trasmissione di virus esotici capaci di causare gravi patologie all’uomo. Per combattere questo pericoloso insetto, in Italia, è stata creata una task force nazionale coordinata dal gruppo di Entomologia Molecolare del Dipartimento di Sanità Pubblica dell’Università Sapienza di Roma, con la collaborazione dell’Istituto Superiore di Sanità (ISS), MUSE -Museo delle Scienze di Trento, dell’Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie e dell’Alma Mater Studiorum Università degli Studi di Bologna. Il progetto si inserisce nell’ambito delle attività di sviluppo e ottimizzazione di strategie di sorveglianza e monitoraggio delle specie di zanzare invasive promosse dal progetto Europeo “Aedes Invasive Mosquito” COST ACTION (AIM-COST), coordinato dal gruppo della Sapienza, che vede ad oggi la partecipazione di ricercatori e professionisti di 41 paesi.

 Il gruppo di lavoro si avvale del prezioso contributo di Mosquito Alert, un’applicazione gratuita per telefoni cellulari, attraverso la quale ogni cittadino può inviare segnalazioni e fotografie di zanzare. Mosquito Alert è attiva dal 2014 in Spagna dove ha permesso di rilevare rapidamente l’espansione della zanzara tigre a regioni settentrionali fino a poco fa ancora esenti e la presenza di nuove specie invasive, grazie ad oltre 18.000 avvistamenti inviati da un’ampia rete di volontari. Mosquito Alert ha da oggi una dimensione internazionale grazie a due progetti finanziati dalla Comunità Europea – la AIM-COST Action e Versatile Emerging Infectious Disease Observatory (VEO) – che riuniscono 46 paesi in Europa ed in regioni limitrofe. È stata già tradotta in 17 lingue, Italiano incluso, e aggiornata rispetto alla versione del 2014. La nuova versione consente non solo l’invio di foto delle zanzare (aliene e non), ma anche segnalazioni delle punture ricevute. Attraverso una task force di oltre 50 esperti entomologi, le immagini inviate vengono identificate e archiviate per consentire  una valutazione su larga scala della diffusione e stagionalità delle diverse specie, impossibile da ottenere con strumenti entomologici convenzionali isolato per isolato in tutti i centri abitati dei paesi interessati.

 La presenza delle zanzare non va sottovaluta, nel 2017 un’epidemia del virus chikungunya, sostenuta dalla zanzara tigre, ha causato centinaia di infezioni nel Lazio e in Calabria, e nelle scorse settimane si sono registrati nel Vicentino i primi 10 casi autoctoni del più temibile virus della dengue. La trasmissione di questi virus a partire da viaggiatori infetti provenienti da regioni tropicali endemiche è diventata ormai la norma in molto paesi europei. Questi casi si sommano a quelli di un virus endemico nel nostro territorio – il virus del Nilo Occidentale – trasmesso dalla zanzara notturna nostrana (Culex pipiens), per il quale negli ultimi anni si è osservato un preoccupante aumento, probabilmente legato a un clima particolarmente favorevole al vettore. Secondo i dati del Centro Europeo per la Prevenzione e il Controllo delle malattie (E-CDC), nel 2020 ci sono stati 29 casi di virus del Nilo Occidentale in Italia e 1.688 casi in Europa, con 13 decessi.

  “L’Italia è certamente uno dei paesi europei in cui il rischio di un aggravarsi della trasmissione di malattie trasmesse da vettore è più elevato” sottolinea Beniamino Caputo responsabile della task force italiana “Per questo pensiamo che Mosquito Alert possa veramente rappresentare un significativo passo in avanti verso la mappatura spaziale e temporale delle più pericolose specie di zanzare ormai presenti sul nostro territorio e la sorveglianza di nuove invasioni. Per aiutare i cittadini a capire il significato e l’importanza del contributo che ci aspettiamo da loro, abbiamo creato un sito dedicato (https://www.allertazanzarevirus.com) che fornisce informazioni di base sulla biologia, i rischi sanitari e il controllo delle zanzare, e include una sezione dedicata a Mosquito Alert”.

 Ma ha senso impegnarsi in questo sforzo proprio ora che la bella stagione (per noi, ma anche per le zanzare) volge al termine? “Senz’altro sì spiega Caputo “non sappiamo molto sul comportamento delle zanzare nei mesi freddi. Sappiamo che la zanzara tigre produce uova ibernanti che schiuderanno la prossima primavera, ma sappiamo anche che adulti di questa specie e di Culex pipiens vengono segnalati anche d’inverno. Solo con il contributo attivo dei cittadini potremo capire quanto importante sia questo fenomeno nelle varie regioni, e utilizzare questo dato per sviluppare più efficaci strategie di controllo. Inoltre, i dati che speriamo di ricevere a partire dalle prossime settimane ci serviranno per tarare ed ottimizzare il sistema per il prossimo anno. Senz’altro la prossima primavera ci faremo risentire per una chiamata alle armi di tutti i cittadini che vogliono aiutarci nella lotta contro questi fastidiosi e pericolosi nemici!”.

Progetti in corso

 

Mosquito Alert è un progetto di citizen-science no-profit attivo in Spagna sin dal 2014 coordinato da CEAB-CSIC, CREAF e dall’Università Pompeu Fabra. Ad oggi ha ricevuto e analizzato 18.300 segnalazioni da parte dei cittadini e ha contribuito ad aggiornare le mappe della distribuzione di Aedes albopictus in Spagna e a segnalare il primo rilevamento di Aedes japonicus nel paese.

La Aedes Invasive Mosquito COST ACTION (AIM-COST) è un network di esperti pubblici e privati che operano nella ricerca, sorveglianza e controllo delle zanzare invasive finanziato dalla Comunità Europea. È stato creato nel 2018 e raggruppa oggi ricercatori e professionisti di 33 paesi Europei e di 9 partner internazionali sotto la coordinazione del gruppo di Entomologia Medica del Dipartimento di Sanità Pubblica e Malattie Infettive dell’Università di Roma SAPIENZA. Tra i suoi principali obiettivi, AIM-COST ha lo sviluppo di strategie di monitoraggio delle specie invasive di zanzare su scala nazionale ed europea tramite la combinazione di metodi entomologici convenzionali con attività di citizen science. Il progetto ha contribuito e contribuirà al passaggio di Mosquito Alert da una scala nazionale a quella europea.

 

 

Il Versatile Emerging Infectious Disease Observatory (VEO) è un progetto finanziato dalla Comunità Europea, partito a gennaio 2020, volto a creare un sistema di allarme per malattie infettive emergenti basato su evidenze scientifiche. La rivoluzione digitale, insieme alla “data science” e all’uso di tecnologie genomiche innovative, offre grandi opportunità per rilevare malattie infettive, grazie ad un processo iterativo tra esperti di tecnologia, data scientist, big data, medicina, entomologia, epidemiologia, scienziati sociali e scienziati il grazie al contributo attivo dei cittadini nella generazione di dati osservazionali. Il progetto ha contribuito alla creazione della nuova versione di Mosquito Alert, e si occuperà dell’elaborazione dei dati ottenuti e della loro integrazione con altri database di informazioni demografiche, geografiche e climatiche per sviluppare modelli descrittivi e predittivi per patologie potenzialmente pandemiche.

 

 

 

Testo dall’Ufficio Stampa Sapienza Università di Roma

Dinamiche evolutive e biodiversità: nuove scoperte dal lago più antico d’Europa

Un nuovo studio internazionale, a cui hanno preso parte ricercatrici del Dipartimento di Biologia ambientale della Sapienza, ha evidenziato come i cambiamenti climatici in corso costituiscano un pericolo anche per un ecosistema antico e resiliente come quello del lago di Ocrida, serbatoio di biodiversità per il nostro continente. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Science Advances 

Lago di Ocrida biodiversità Europa
Il lago di Ocrida, formatosi 1,4 milioni di anni, al confine tra l’Albania e la Macedonia del Nord (Photo credit: Thomas Wilke)

Un gruppo di ricerca internazionale guidato da Thomas Wilke dell’Università Justus Liebig di Giessen (Germania) a cui hanno partecipato Laura Sadori e Alessia Masi del Dipartimento di Biologia ambientale della Sapienza Università di Roma, ha gettato nuova luce sull’evoluzione biologica utilizzando il record sedimentario profondo del lago di Ocrida (al confine tra l’Albania e la Macedonia del Nord) il quale, con una storia lunga 1,4 milioni di anni e oltre 300 specie endemiche, non è solo il lago più antico d’Europa, ma anche uno dei più ricchi di biodiversità. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances

Per studiare le dinamiche evolutive del lago a partire dalla sua formazione, i ricercatori hanno confrontato dati ambientali e climatici con i reperti fossili di oltre 150 specie endemiche di diatomee (alghe unicellulari spesso presenti in depositi lacustri) ritrovate lungo la sequenza sedimentaria lunga 568 metri.

Lago di Ocrida biodiversità Europa
Immagine al microscopio elettronico a scansione in falsi colori della diatomea Scoliodiscus glaber, specie endemica del lago di Ocrida. Dimensione del guscio di silice 0,1 mm (Photo credit: Z. Levkov)

“I dati – spiega Alessia Masi della Sapienza – hanno mostrato che poco dopo la formazione del lago, e nel giro di poche migliaia di anni, sono avvenuti i primi eventi evolutivi che hanno portato velocemente alla formazione di nuove specie. Molte di queste specie hanno avuto vita breve, perché si estinsero altrettanto rapidamente, quando il lago era ancora relativamente piccolo e poco profondo”.

Lo studio evidenzia infatti come laghi “nuovi” e di piccole dimensioni offrono grandi opportunità di speciazione. D’altra parte, però, questi ecosistemi sono anche particolarmente sensibili ai cambiamenti ambientali quali le fluttuazioni di temperatura, le variazioni edafiche e di livello lacustre.

Con l’aumento della superficie e della profondità del lago i processi di speciazione ed estinzione hanno subito un drastico rallentamento. Ciò è imputabile alla riduzione del numero di nuovi habitat, all’elevato numero di specie, prossimo alla massima capacità dell’ambiente e delle sue risorse, nonché alla crescente capacità del lago nel mitigare il microclima.

“La novità di questo lavoro – conclude Laura Sadori della Sapienza – sta nel fatto che la storia ecosistemica del Lago di Ocrida, raccontata da un insieme di specie “effimere”, cioè evolutivamente di breve durata ma sviluppate in una comunità stabile di specie longeve, sia in realtà ricca di elementi utili alla comprensione delle dinamiche evolutive biologiche. Per tale ragione i risultati del lavoro potranno avere un forte grande impatto anche per le future ricerche sulla biodiversità”.

Piattaforma di perforazione utilizzata per recuperare la sequenza di sedimenti studiata nel lavoro (Photo credit: Thomas Wilke)

Riferimenti:

Wilke T., Hauffe T., Jovanovska E., Cvetkoska A., Donders T., Ekschmitt K., Francke A., Lacey J.H., Levkov Z., Marshall C.R., Neubauer T.A., Silvestro D., Stelbrink B., Vogel H., Albrecht Ch., Holtvoeth J., Krastel S., Leicher N., Leng M.J., Lindhorst K., Masi A., Ognjanova-Rumenova N., Panagiotopoulos K., Reed J.M., Sadori L., Tofilovska S., Van Bocxlaer B., Wagner-Cremer F., Wesselingh F.P., Wolters V., Zanchetta G. , Zhang X., Wagner B., 2020. Deep drilling reveals massive shifts in evolutionary dynamics after formation of ancient ecosystem. Science Advances, 6, eabb2943. doi.org/10.1126/sciadv.abb2943

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa Sapienza Università di Roma sul lago più antico d’Europa, il lago di Ocrida, serbatoio di biodiversità.

LAGUNA DI VENEZIA: ONDE SONORE PER SCOPRIRE LA VITA SOMMERSA E IN TRANSITO ALLE BOCCHE DI PORTO

Dal progetto FEAMP Exchange appena concluso approfondimento sull’habitat di transizione e indicazioni sull’importanza del monitoraggio periodico per una migliore gestione della pesca

Laguna Venezia bocche porto
Tressa con bertovelli in secca

VENEZIA – Tra laguna e mare c’è uno scambio continuo di maree e organismi. Uno scambio fondamentale anche per la pesca: diversi pesci, cefalopodi e crostacei migrano a fini riproduttivi e di alimentazione dal mare alla laguna, sfruttando la maggior produttività delle acque di transizione rispetto a quelle costiere. Molte specie a riproduzione marina come l’orata, la spigola, la passera, la sogliola e i cefali, che costituiscono importanti stock sfruttati a fini di pesca, si concentrano allo stadio giovanile proprio negli habitat di basso fondale degli ambienti di transizione.

Inoltre, ci sono le bocche di porto, non più semplici corridoi tra mare e laguna, ma veri e propri habitat scelti da pesci e organismi marini che ne amano le caratteristiche, nonostante la cementificazione. Lo stanno scoprendo gli ecologi e biologi che da anni studiano gli organismi che tra mare e laguna vivono e si spostano. Li seguono perlustrando le bocche di porto con l’aiuto di onde sonore.

Le prime tre campagne con l’ecoscandaglio di precisione realizzate tra estate, autunno e inverno del 2018 hanno dimostrato che non solo è possibile ‘vedere’ il passaggio di banchi di pesci, ma addirittura riconoscere specie di piccolissime dimensioni. È stato possibile grazie al progetto Exchange, appena concluso, finanziato dal Fondo europeo per gli affari marittimi e la pesca (FEAMP 2014-2020).

“Ogni organismo ha una sua ‘impronta’ che l’ecoscandaglio di precisione registra e che noi impariamo a riconoscere – spiega Fabio Pranovi, professore di Ecologia marina al Dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica dell’Università Ca’ Foscari Venezia e coordinatore del progetto – grazie a questa tecnica di acustica attiva, per la prima volta usata in laguna di Venezia, abbiamo potuto valutare i flussi di organismi attraverso le bocche di porto, anche in relazione a diverse condizioni ambientali (stagione, fase del giorno, marea). Il progetto ha permesso una prima quantificazione degli scambi di organismi marini attraverso la bocca di porto del Lido e di evidenziare la relazione tra flussi e condizioni di marea”.

Laguna Venezia bocche porto

Le campagne di monitoraggio hanno messo in luce inoltre come le tecnologie di rilievo acustico, grazie anche alla loro rapidità, possano essere impiegate come strumento di ‘early warning’, cioè di allerta preventiva. Emblematico il caso della noce di mare (Mnemiopsis leidyi) esploso, soprattutto d’estate, dal 2016. Questo organismo dall’aspetto gelatinoso, erroneamente scambiato per medusa, si nutre di larve e uova.

È responsabile del crollo della pesca di sardina in Mar Nero negli anni Ottanta. In laguna, quindi, è una specie aliena, innocua per l’uomo, ma capace di intasare le reti dei pescatori. La sua presenza, spiegano i ricercatori, segue fluttuazioni profonde e difficilmente prevedibili. L’ecoscandaglio non ne ha rilevato la presenza in Laguna nel 2018, a differenza di quanto segnalato solo l’anno precedente.

“Dato che è un vorace predatore di stadi larvali di molte specie ittiche di interesse commerciale – spiega Pranovi – è evidente come predisporre dei monitoraggi periodici possa avere un’importante valenza in termini gestionali, attivando ad esempio potenziali misure di mitigazione degli effetti nocivi, quali ad esempio campagne di prelievo attivo per mezzo di reti pelagiche all’ingresso delle bocche di porto o la raccolta manuale da parte dei pescatori degli individui che si fissano sulle reti da posta”.

Pranovi sta coordinando il seguito di queste prime campagne, Exchange II, progetto che intende valorizzare i risultati incoraggianti di Exchange, estendendo il campionamento acustico anche alle bocche di porto di Malamocco e Chioggia, per ottenere una visione d’insieme dei flussi di biomassa nectonica in entrata e uscita dalla laguna di Venezia, e svolgendo, in parallelo ai rilevamenti acustici, dei campionamenti con tecniche tradizionali di pesca scientifica per validare i dati raccolti.

Un terzo progetto proseguirà fino al giugno 2021 occupandosi, come spiega il titolo stesso, di “Valutazione e miglioramento della sostenibilità ambientale della pesca artigianale nei siti Natura 2000 della laguna di Venezia”. Coordinato dal professor Piero Franzoi, ha l’obiettivo di promuovere la sostenibilità ambientale della pesca artigianale e tutelare la biodiversità in laguna di Venezia.

Il monitoraggio delle caratteristiche ambientali, delle forme del paesaggio lagunare e delle catture tramite reti fisse (tresse con bertovelli), svolto in collaborazione con i pescatori professionisti, permetterà di mappare la distribuzione delle specie alloctone e dei rifiuti plastici, indagando i fattori ambientali maggiormente coinvolti nella loro diffusione. Saranno inoltre sperimentate modifiche agli attrezzi da pesca, per favorire il rilascio delle specie protette e aumentare la sensibilità dei pescatori in materia di conservazione della biodiversità.

“Studi di questo genere sono indispensabili per riuscire ad avere una visione complessiva della funzionalità ecologica del sistema laguna-area costiera – conclude Franzoi – contribuendo in modo significativo all’implementazione di un approccio gestionale realmente ecosistemico”.

Per saperne di più sui progetti FEAMP finanziati a Ca’ Foscari: https://www.unive.it/pag/40522/

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Testo e immagini dall’Università Ca’ Foscari Venezia

Al via progetto LIFE PollinAction con 10 partner da Veneto, Friuli-Venezia Giulia e Spagna

CAMPI FIORITI PER SALVARE API E FARFALLE

DA CA’ FOSCARI SOLUZIONI PER LA ‘CRISI DEGLI IMPOLLINATORI’

Il 40% degli impollinatori è a rischio estinzione. Soluzioni testate nel territorio: campi diventeranno praterie

 Anche il Passante di Mestre coinvolto nel progetto

Foto di Myriam Zilles

VENEZIA – Una nuova crisi ambientale minaccia tanto gli ecosistemi naturali quanto la sicurezza alimentare dell’uomo. Si tratta della ‘crisi degli impollinatori’, cioè degli insetti che, trasportando il polline, consentono la riproduzione dell’80% delle piante. La piattaforma intergovernativa su biodiversità e servizi ecosistemici (IPBES) calcola che oltre il 40% degli insetti impollinatori, principalmente api e farfalle, sia a rischio estinzione a causa del degrado ambientale e della scomparsa del loro habitat più importante: il prato fiorito.

Ricercatori ed esperti coordinati dalla botanica Gabriella Buffa, professoressa all’Università Ca’ Foscari Venezia, si sono quindi chiesti come intervenire per arginare questo declino, con ricerca ed azioni concrete, anche dimostrative. Così è nato il progetto europeo LIFE ‘Biodiversità’ PollinAction, che con un budget di 3,2 milioni di euro e 10 partner da Veneto, Friuli-Venezia Giulia e Aragona (Spagna) metterà in campo, appunto, azioni finalizzate a invertire la tendenza.

“Il declino degli impollinatori è influenzato da diversi fattori come aumento dei prodotti chimici, parassiti e malattie – spiega Gabriella Buffa – tuttavia, la ricerca è abbastanza concorde nell’indicare il degrado ambientale e la perdita di habitat naturali e semi-naturali come la principale minaccia. Gli insetti in questi habitat trovano polline, nettare, siti di nidificazione e svernamento. Quindi è l’azione umana al momento il problema principale: consumo di suolo, urbanizzazione e intensificazione dell’agricoltura”.

La perdita degli insetti produrrà a cascata la scomparsa delle piante selvatiche (estinzione a cascata, o estinzione secondaria) con ripercussioni sul funzionamento degli ecosistemi naturali. Anche la produzione agricola ne risentirà, minacciando così la sicurezza alimentare per gli esseri umani e la fauna selvatica, nonché la stabilità economica.

Le soluzioni proposte seguono un approccio innovativo. Il progetto realizzerà infrastrutture ‘verdi’ ispirate e sostenute dalla natura. Si tratta quindi di opere sostenibili e a vantaggio della resilienza dei territori coinvolti, tra cui 6 comuni che hanno messo a disposizione aree, 11 aziende agricole, due apicoltori in Spagna, sei aree ad agricoltura estensiva in Friuli-Venezia Giulia ed il Passante di Mestre.

“Le ‘green infrastructure’ – aggiunge Gabriella Buffa – sono un approccio nuovo, soprattutto nel sud Europa dove sono state prevalentemente messe in atto in territori dove la pressione antropica è bassa e quindi pochi sono i potenziali beneficiari. PollinAction prevede l’implementazione di queste opere in un territorio molto complesso dal punto di vista socio-economico, cioè aree rurali e urbane”.

Per aumentare le fioriture campestri saranno convertiti 200mila metri quadrati di seminativi in prati fioriti, migliorati 2,6 milioni di metri quadri di praterie esistenti, realizzati corridoi ecologici su 30 chilometri di strade, oltre a 3,5 km di siepi campestri. Il Centro di Montecchio di Veneto Agricoltura e il Vivaio regionale in Friuli-Venezia Giulia produrranno 385mila piantine in totale, tra erbe ed arbusti, e 150 chilogrammi di sementi di fiori selvatici.

La partnership, vasta ed articolata, oltre a Ca’ Foscari e Veneto Agricoltura, comprende Direzione Agroambiente della Regione del Veneto, Regione Autonoma Friuli-Venezia Giulia, Concessioni Autostradali Venete – Cav spa, gruppo EcorNaturaSì spa, Albatros S.r.l., Comune di Caldogno (VI), cooperativa SELC. Inoltre, il progetto, che ha respiro sovranazionale, comprende un partner spagnolo che condurrà azioni analoghe, il Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria dell’Aragona.

Porranno terreni a disposizione del progetto inoltre numerosi sostenitori esterni: i Comuni di Carceri (PD), San Bellino (RO), Cartigliano (VI), Mirano (VE), Chiopris-Viscone (UD), Palmanova (UD), Montereale Valcellina (PN), Villesse (GO); l’Associazione tegliese Prati delle Pars Teglio v.to (VE); l’associazione Apicola Provincial de Jovenes Agricoltores de Teruel (E) e, in Friuli, la Riserva di caccia di Spilimbergo (PN).

Testo dall’Università Ca’ Foscari Venezia sul progetto europeo LIFE ‘Biodiversità’ PollinAction

CoVID-19 e Sindrome di Down, mortalità fino a 10 volte più elevata

Le persone con Sindrome di Down sono state al centro di uno studio congiunto ISS-Università Cattolica che ha tracciato un profilo clinico e demografico di questi pazienti durante la pandemia da CoVID-19, calcolando tra essi livelli di mortalità ben più alti rispetto a quelli della popolazione generale

Foto di Pete Linforth

La mortalità per CoVID-19 tra le persone con Sindrome di Down (SD) potrebbe essere stata fino a 10 volte maggiore rispetto a quella della popolazione generale. A questa conclusione sono giunti i ricercatori dell’Istituto Superiore di Sanità (ISS) che, insieme a quelli dell’Università Cattolica, Campus di Roma, hanno analizzato 3.438 grafici, elaborati dallo stesso ISS dal 22 febbraio 2020 all’11 giugno 2020, identificando 16 decessi in persone con SD. Persone più giovani rispetto a quelle senza SD decedute con CoVID-19 (52 contro 78 anni) e con un rischio maggiore di complicanze non respiratorie come sepsi (31% vs. 13%).

Lo studio, pubblicato sull’American Journal of Medical Genetics, è in linea con le conclusioni di un altro studio retrospettivo condotto negli Stati Uniti sui pazienti ospedalizzati con CoVID-19, che ha descritto un aumento di nove volte la percentuale prevista di pazienti con SD ospedalizzati rispetto alla popolazione generale.

La prevalenza di persone con Sindrome di Down nel nostro campione è stata dello 0,5% (16 individui). Questo porta ad una stima di 100-130 individui con SD deceduti con CoVID-19 in Italia fino all’11 giugno scorso. La prevalenza di SD nella popolazione generale italiana è circa lo 0,05%, suggerendo che la mortalità da CoVID-19 in questa popolazione potrebbe essere fino a 10 volte maggiore della popolazione generale – spiega Graziano Onder, direttore del Dipartimento di malattie cardiovascolari, endocrino-metaboliche e dell’invecchiamento dell’ISS – Questi pazienti sono più suscettibili alle infezioni, sperimentano l’invecchiamento precoce di più organi e sistemi, sviluppano un ampio spettro di comorbidità, comprese endocrinopatie, malattie neurologiche, reumatiche, muscoloscheletriche. Inoltre, presentano spesso diverse anomalie anatomiche delle vie aeree superiori che aumentano la probabilità di ostruzione delle medesime vie aeree, una condizione che può predisporre all’ipertensione polmonare, che a sua volta può aumentare la gravità dell’infezione da CoVID-19”.

In sintesi, le persone adulte con SD rappresentano una popolazione fragile e vulnerabile alle infezioni e pertanto da tutelare con estrema attenzione in questa fase epidemica – dichiara Emanuele Rocco Villani, dottorando di ricerca in Scienze dell’invecchiamento all’Università Cattolica e primo autore della ricerca – Le persone con SD rientrano dunque nella fascia di popolazione per cui l’accesso al vaccino per SARS-COV2 dovrà essere prioritario, nel momento in cui esso sarà finalmente disponibile”.

Le caratteristiche cliniche e demografiche dei pazienti con Sindrome di Down

Gli individui con SD erano più giovani di quelli senza SD (52 contro 78 anni), mentre la distribuzione del sesso era simile (femmine 38% vs. 33%). Le malattie autoimmuni come tiroidite di Hashimoto e psoriasi (44% vs. 4%), l’obesità (38% vs. 11%), e la demenza (38% vs. 16%) erano però significativamente più diffuse negli individui con SD. Queste condizioni sono noti fattori di rischio, in quanto associate ad uno stato proinfiammatorio, che sembra avere un ruolo nell’insorgenza di gravi complicazioni di CoVID-19. Tutti e 16 i soggetti inoltre hanno sviluppato, come complicanza, la sindrome da distress respiratorio acuto.

Anche le superinfezioni batteriche, come le infezioni del sangue (sepsi) e la polmonite batterica, sono state più comuni tra i soggetti con SD morti con CoVID-19 rispetto alla popolazione generale (31% contro il 13%), un dato in linea con l’osservazione che gli individui con SD presentano una maggiore suscettibilità alle infezioni per la presenza di deficit immunitari.

Inoltre, i 16 pazienti esaminati avevano un’alta prevalenza di demenza, il che è coerente con ciò che si vede nella popolazione con SD, nella quale possono verificarsi danni cognitivi progressivi a partire dall’età di 45 anni, raggiungendo una prevalenza complessiva di demenza fino al 68-80% a 65 anni. Anche questo è in linea con l’osservazione che le caratteristiche dell’invecchiamento si verificano in genere prima rispetto alla popolazione generale e coinvolgono soprattutto il cervello e il sistema immunitario. L’età media di morte nei soggetti con DS è stata stimata intorno a 60 anni.

Relativamente alla terapia farmacologica, la prescrizione di antibiotici (81% e 86%, rispettivamente), antivirali/antimalarici (63% e 60%, rispettivamente) e tocilizumab (6% vs. 4%) è stata simile in entrambi i gruppi. Al contrario, l’uso di steroidi sistemici era più prevalente tra gli individui con DS (75% vs. 38%).

Testo dall’Ufficio Stampa Istituto Superiore di Sanità
www.iss.it

PUBBLICATE LE PRIME SCOPERTE DI CHEOPS, LA MISSIONE DELL’ESA A CUI HANNO PARTECIPATO OLTRE 100 SCIENZIATI E 11 PAESI EUROPEI

 Rivelati i dettagli su WASP-189b, uno degli esopianeti più estremi tra quelli conosciuti. Tra i membri del progetto anche Davide Gandolfi, docente del Dipartimento di Fisica dell’Università di Torino

CHEOPS WASP-189b
CHEOPS at WASP-189b by Frederik Peeters

 

Lunedì 28 settembre, sulla rivista scientifica Astronomy & Astrophysics, è stato pubblicato uno studio che presenta i primi risultati ottenuti dalla missione spaziale CHEOPS. Il CHaracterising ExOPlanet Satellite (CHEOPS) è il primo telescopio spaziale dell‘Agenzia Spaziale Europea (ESA) dedicato alla caratterizzazione di esopianeti  conosciuti che orbitano attorno a stelle brillanti. Gli esopianeti, detti anche pianeti extrasolari, sono pianeti che si trovano al di fuori del nostro sistema solare e che orbitano altre stelle diverse dal Sole. Il primo esopianeta è stato scoperto nel 1995 da Michel Mayor e Didier Queloz, due astronomi svizzeri che proprio per tale scoperta hanno vinto nel 2019 il Premio Nobel per la fisica.

CHEOPS è una missione sviluppata grazie alla sinergia tra l’ESA e un consorzio di oltre cento scienziati e ingegneri provenienti da 11 Paesi europei guidato dall’Università di Berna. Tra gli scienziati coinvolti c’è anche Davide Gandolfi, docente del Dipartimento di Fisica dell’Università di Torino che da più di 5 anni fa parte del science team del progetto. Usando i dati raccolti da CHEOPS, gli scienziati hanno di recente portato avanti studi dettagliati sull’esopianeta WASP-189b, un pianeta che orbita la stella WASP-189, una delle stelle più calde ad oggi conosciute attorno a cui è stato scoperto un sistema planetario.

“La stella WASP-189 è lontana 322 anni luce dalla Terra e si trova nella costellazione della Bilancia”, spiega Monika Lendl dell’Università di Ginevra e prima autrice dello studio. “Il pianeta WASP-189b è particolarmente interessante perchè è un gigante gassoso che orbita molto vicino alla sua stella. Il pianeta impiega meno di tre giorni a compiere una rivoluzione attorno alla sua stella ed è 20 volte più vicino a questa di quanto la Terra sia vicina al Sole“, continua Lendl, spiegando come il pianeta sia grande più di una volta e mezzo Giove, il più grande tra i pianeti del sistema solare. A causa degli effetti mareali, un lato di WASP-189b è costantemente illuminato dalla luce della stella. Di conseguenza, la parte opposta è sempre al buio. Ciò implica che il clima è completamente diverso dagli altri giganti gassosi del nostro sistema solare, come Giove e Saturno. “In base alle osservazioni fatte grazie a CHEOPS, stimiamo che la temperatura di WASP-189b si aggiri attorno ai 3.200 gradi Celsius. Pianeti come questo sono chiamati “gioviani super-caldi”. A tali temperature il  ferro non solo si scioglie, ma addirittura diventa gassoso. Si tratta di uno dei pianeti più estremi mai conosciuti finora”, conclude Lendl.

 “Misurando la diminuzione di luce osservata durante l’occultazione del pianeta, quando WASP-189b si nasconde dietro la sua stella, CHEOPS ci ha permesso di stabilire che questo gigante gassoso assorbe gran parte della luce che riceve dalla stella e che molto probabilmente è privo di nubi”, afferma Davide Gandolfi. CHEOPS ha anche osservato due  transiti del pianeta, quando WASP-189b passa di fronte alla sua stella. Grazie alla precisione con cui CHEOPS misura le variazioni di flusso abbiamo dimostrato che la stella ha una forma non sferica a causa dell’elevata velocità con cui questa ruota attorno al suo asse. Abbiamo inoltre confermato che l’orbita del pianeta non è allineata con il piano equatoriale della stella. Questo suggerisce che WASP-189b si sia avvicinato così tanto alla sua stella a causa di violente interazioni gravitazionali con altri pianeti. La qualità di queste misure dimostra che CHEOPS ci permetterà di effettuare studi dettagliati dei pianeti extrasolari e delle stelle attorno a cui questi orbitano”, conclude Gandolfi.


Testo e immagine dall’Università degli Studi di Torino