News
Ad
Ad
Ad
Tag

La Sapienza

Browsing

Long Covid: identificati nuovi target molecolari correlati alla perdita dell’olfatto
Un nuovo studio italiano, a cui ha preso parte il Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia Vittorio Erspamer della Sapienza, rivela nuove vie molecolari coinvolte nella diminuzione o perdita dell’olfatto nel long Covid. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Brain, Behavior and Immunity.

La disfunzione olfattoria (OD), nota anche come anosmia o iposmia, ovvero la perdita o riduzione dell’olfatto, è uno degli effetti a lungo termine dell’infezione da Covid-19.

Un nuovo studio interamente italiano, frutto della collaborazione fra la Sapienza Università di Roma (Prof.ssa Roberta Lattanzi; Dott.ssa Daniela Maftei, Dott.ssa Martina Vincenzi del Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia “Vittorio Erspamer”) il CNR (Dott.ssa Cinzia Severini, Istituto di Biochimica e Biologia Cellulare, presso Dipartimento di Organi di Senso, Sapienza Università di Roma) e l’Università degli Studi di Roma Tor Vergata (Prof. Nicola Biagio Mercuri, Prof. Francesco Maria Passali, Dott. Tommaso Schirinzi) ha individuato nuove vie molecolari coinvolte in questa manifestazione patologica della sindrome post-Covid. I risultati del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Brain, Behavior, and Immunity.

Attraverso l’analisi dei neuroni olfattori di pazienti con OD da almeno 6 mesi, i ricercatori hanno dimostrato, rispetto ai soggetti di controllo, un grande aumento nell’attività di due vie infiammatorie strettamente legate alla fisiopatologia dell’olfatto vale a dire la sostanza P (SP) e la prochineticina-2 (PK2). Questo incremento, in correlazione con i test olfattivi, indica l’importanza di tali vie nelle alterazioni a lungo termine della sindrome post-Covid-19.

I neuroni olfattori sono stati ottenuti attraverso il nasal brush, lo spazzolamento della mucosa olfattoria, una tecnica non invasiva che permette di prelevare e poi analizzare questi neuroni simili, per molti aspetti, ai neuroni cerebrali.

“Mentre l’incremento di SP – spiega la Prof.ssa Roberta Lattanzi del Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia Vittorio Ersparmer della Sapienza – sembra essere un fattore fondamentale nel processo infiammatorio probabilmente all’origine della tempesta di citochine, l’espressione di PK2 potrebbe invece essere correlata con il recupero delle funzioni olfattive”.

Considerando che le disfunzioni olfattorie post Covid-19 potrebbero essere preludio di potenziali conseguenze neurologiche a lungo termine, individuare nuovi target molecolari può essere utile sia per marcare precocemente condizioni a rischio sia per lo sviluppo di terapie mirate.

Attuali farmaci e nuove mutazioni del SARS-CoV-2; lo studio computazionale dell'Università degli Studi di Padova Long COVID olfatto
Immagine di Gerd Altmann

 

Riferimenti:

Substance P and Prokineticin-2 are overexpressed in olfactory neurons and play differential roles in persons with persistent post-COVID-19 olfactory dysfunction – Tommaso Schirinzi, Roberta Lattanzi, Daniela Maftei, Piergiorgio Grillo, Henri Zenuni, Laura Boffa, Maria Albanese, Clara Simonetta, Roberta Bovenzi, Riccardo Maurizi, Laura Loccisano, Martina Vincenzi, Antonio Greco, Stefano Di Girolamo, Nicola B Mercuri, Francesco M Passali, Cinzia Severini – Brain Behav Immun. 2022. doi: 10.1016/j.bbi.2022.12.017.

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

INAUGURATO QUBIC: UN MODO NUOVO DI STUDIARE L’UNIVERSO PRIMORDIALE

 
Oggi, mercoledì 23 novembre, viene ufficialmente inaugurato in Argentina il telescopio QUBIC (Q-U Bolometric Interferometer for Cosmology), uno strumento innovativo che osserverà il fondo cosmico a microonde, l’eco residua del Big Bang, da un sito desertico di alta quota (5000 m) sulle Ande argentine, vicino alla località San Antonio de Los Cobres.
Alla cerimonia, che prevede una visita al telescopio, partecipano i rappresentanti degli Istituti finanziatori del progetto e del team scientifico internazionale.

Il progetto vede l’Italia protagonista grazie ai contributi scientifici e tecnologici forniti dall’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) e dalle Università degli Studi di Milano, Università di Milano-Bicocca, Università di Roma “Tor Vergata” e Sapienza Università di Roma.

QUBIC si concentrerà sulla misura del segnale causato dall’interazione delle onde gravitazionali primordiali con la radiazione elettromagnetica che permea l’universo.
Dopo il suo sviluppo e l’integrazione avvenuta presso i laboratori europei delle Università e degli enti di ricerca coinvolti nella collaborazione, QUBIC è arrivato in Argentina, nella città di Salta, nel luglio 2021, dove è stato calibrato e testato in laboratorio.
Inaugurato QUBIC
I risultati di queste attività sono riportati in otto articoli apparsi sul “Journal of Cosmology and Astroparticle Physics” ad aprile di quest’anno e hanno confermato il corretto funzionamento dello strumento e dell’interferometria bolometrica, ossia la tecnica di nuova concezione su cui si baseranno le osservazioni di QUBIC, che combina l’elevatissima sensibilità dei rivelatori bolometrici raffreddati quasi allo zero assoluto (-273 °C) con la precisione degli strumenti interferometrici.
L’obiettivo di osservare i debolissimi effetti di polarizzazione nelle microonde originatesi nelle primissime fasi dell’espansione dell’universo dopo il Big Bang, ovvero la direzione in cui il campo elettricomagnetico a esse associato oscilla mentre si propaga, ha reso necessario sviluppare e realizzare uno strumento complesso e unico nel suo genere. Oggi QUBIC rappresenta infatti una risorsa unica nel panorama mondiale delle misure sull’universo primordiale.

“Non c’è altro modo di investigare sperimentalmente con esperimenti a terra quei fenomeni che si pensa siano avvenuti durante la cosiddetta ‘inflazione cosmica’, quando l’energia in gioco era spaventosamente grande. QUBIC è quindi importante sia per la cosmologia sia per la fisica fondamentale”, spiega Silvia Masi, docente presso Sapienza Università di Roma e ricercatrice INFN, che coordina la partecipazione italiana all’esperimento.

“QUBIC – aggiunge Oliviero Cremonesi, presidente della Commissione Scientifica Nazionale per le ricerche di Fisica Astroparticelare dell’INFN – mira a misurare la polarizzazione del fondo cosmico a microonde con una possibilità unica di individuare i segni lasciati dalle onde gravitazionali liberate nei primi istanti di vita dell’universo”.
L’efficacia di QUBIC e del metodo di misura impiegato per studiare l’universo primordiale sono state verificate dalla collaborazione nel corso del lungo periodo compreso tra i primi test condotti in laboratorio, a Parigi, e l’arrivo dello strumento in Argentina, nel laboratorio di Salta, dove sono state effettuate le prime osservazioni del cielo. L’installazione dell’esperimento a San Antonio de Los Cobres, avvenuta durante il mese di ottobre, sancisce quindi un successo che giunge al termine un periodo di lunga preparazione e che consentirà, grazie alla straordinaria trasparenza e stabilità dell’atmosfera del sito di osservazione, di iniziare misure ultrasensibili.
“Il team responsabile dell’installazione di QUBIC, al quale ha partecipato anche Francesco Cavaliere, responsabile dell’officina della Statale di Milano, ha svolto un lavoro eccellente in pochissimo tempo, in condizioni particolarmente impegnative a causa dell’altitudine e del forte vento in quota. Le prime misure dimostreranno ‘sul campo’ l’efficacia dell’interferometria bolometrica osservando sorgenti astronomiche. Approssimativamente fra un anno, lo strumento verrà inoltre reso ancora più competitivo, aumentando il numero di antenne e rivelatori, in modo da poter eseguire le misure di interesse cosmologico entro tre anni”, illustra Aniello Mennella, docente all’Università Statale di Milano e ricercatore INFN.
“La misura di un segnale così debole – specifica Mario Zannoni, docente all’Università di Milano-Bicocca e ricercatore INFN – verrà ritenuta esente da errori sistematici solo se si avranno risultati consistenti provenienti da strumenti molto diversi. Proprio per questo motivo QUBIC, unico interferometro bolometrico, rappresenta una risorsa insostituibile nello studio dei primi attimi di vita dell’universo”.
“Grazie alle capacità multispettrali e di autocalibrazione, QUBIC produrrà dati del tutto originali e complementari a quelli degli altri esperimenti, offrendo ai ricercatori innumerevoli possibilità di controllo incrociato e quindi una robustezza senza pari dei risultati”, conclude Giancarlo De Gasperis, ricercatore presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma “Tor Vergata” e INFN.
QUBIC è il risultato della collaborazione di 130 ricercatori, ingegneri e tecnici in Francia, Italia, Argentina, Irlanda e Regno Unito. Lo strumento è stato integrato a Parigi presso i laboratori APC nel 2018 e calibrato durante il 2019-2021.
Il contributo italiano è stato fondamentale per lo sviluppo dello strumento, e continuerà ad esserlo nelle fasi successive dell’esperimento. Lo strumento è ospitato in un criostato, realizzato nei laboratori della Sapienza e della Sezione di Roma dell’INFN, capace di raffreddare vicino allo zero assoluto non solo i rivelatori, ma anche tutto il sistema ottico dell’interferometro. Lo stesso gruppo ha realizzato anche il sistema crio-meccanico che permette di misurare lo stato di polarizzazione della radiazione. Italiane sono anche altre componenti criogeniche, che lavorano a una temperatura inferiore a -270 °C, come le avanzatissime antenne corrugate che raccolgono la radiazione dal cielo, realizzate nei laboratori dell’Università e della Sezione INFN di Milano Statale, mentre le ottiche che la focalizzano sui rivelatori e il sistema di otturatori che permette di variare la configurazione dell’interferometro e di autocalibrarlo sono realizzate dall’Università e dalla Sezione INFN di Milano Bicocca.
“L’inizio della presa dati di QUBIC è un segno tangibile dell’interesse dell’INFN per le ricerche sulla radiazione cosmica di fondo ed è stato reso possibile anche grazie a un significativo contributo dell’INFN”, conclude Marco Pallavicini, membro della Giunta Esecutiva dell’INFN.
Inaugurato QUBIC
Inaugurato QUBIC: un modo nuovo di studiare l’universo primordiale
RIFERIMENTI
● Pagina web di QUBIC: http://qubic.in2p3.fr/wordpress/
● Numero speciale di JCAP (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics):
https://iopscience.iop.org/journal/1475-7516/page/Special%20Issues
Articoli correlati:
https://scientificult.it/2022/04/21/qubic-un-modo-nuovo-di-studiare-luniverso-primordiale/
Testo, video e foto dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Solitudine e memoria: un binomio pericoloso

Uno studio internazionale ha dimostrato che la solitudine può influire sulla memoria riducendo nelle persone la capacità di riconoscimento di volti già visti. La ricerca è pubblicata sulla rivista Scientific Reports

Uno studio internazionale condotto dal Dipartimento di Psicologia della Sapienza in collaborazione con la Bournemouth University in Inghilterra, ha dimostrato che esiste una connessione tra solitudine e memoria e in particolare tra solitudine e capacità dell’uomo di riconoscere volti già visti. La ricerca, finanziata dalla società scientifica “Experimental Psychology Society” e pubblicata sulla rivista Scientific Reports, si basa sul presupposto che l’essere umano ha una forte necessità di connessioni sociali, un bisogno di affiliazione, “di appartenere, di essere parte di…”. Il senso di solitudine arriva nel momento in cui questo bisogno non viene soddisfatto, sia per mancanza di contatti sociali sia perché si ritiene che i contatti sociali esistenti siano insoddisfacenti.

Partendo da questi elementi, i ricercatori hanno investigato in che misura il numero di contatti sociali e la solitudine, riportata da giovani studenti, influenzino la capacità di riconoscere volti di coetanei e volti di persone anziane, entrambe sconosciuti, ma incontrati precedentemente.

La ricerca si basa su un effetto noto in psicologia come l’Own Age Bias e che consiste nel vantaggio del cervello umano di riconoscere i volti di persone coetanee.

L’esperimento dei ricercatori si è articolato in due fasi: nella prima sono stati presentati agli studenti volti di giovani e anziani con espressione felice, arrabbiata o neutra; focus centrale di questa fase era la memorizzazione dei volti e la loro classificazione in giovani e anziani. Quindi sono stati mostrati nuovamente volti di giovani e anziani sempre con espressione felice, arrabbiata e neutra. Metà dei volti erano stati già mostrati nella prima fase, metà no. Focus di questa fase era il riconoscimento dei volti già visti.

“In pratica – spiega Anna Pecchinenda ricercatrice del team della Sapienza – ci siamo chiesti se la solitudine, motivando le persone a ristabilire connessioni sociali, potenzia il riconoscimento di volti felici che rappresentano segnali di affiliazione sociale, o quello di volti arrabbiati che rappresentano segnali di minaccia sociale, rispetto al riconoscimento di volti neutri di persone della propria età, viste in precedenza”.

I risultati ottenuti hanno rivelato che gli studenti con bassi livelli di solitudine mostrano un riconoscimento superiore rispetto ai colleghi “soli”, per i volti sorridenti di coetanei precedentemente visti.

Questo risultato indica un effetto della solitudine sulla memoria, ovvero la solitudine influenza la capacità di riconoscere persone a noi non familiari, che potrebbero essere importanti per stabilire connessioni sociali, e suggerisce un possibile fenomeno di perpetuazione della solitudine.

Sebbene i meccanismi che portano alla cronicizzazione della solitudine siano ancora poco chiari, la solitudine cronica viene attribuita al fallimento dei tentativi di ristabilire connessioni sociali.

Negli ultimi anni, gli studi nell’ambito delle neuroscienze affettive hanno mostrato che il sentirsi socialmente isolati incide in maniera negativa non solo sul benessere emozionale, ma anche sulle funzioni cognitive dell’individuo. Infatti, nelle persone anziane, la solitudine cronica è stata associata a un aumento della mortalità del 20%.

Riferimenti:

Pizzio, A.P.G., Yankouskaya, A., Alessandri, G. et al. Social contacts and loneliness affect the own age bias for emotional faces. Sci Rep 12, 16134 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-20220-9

solitudine e memoria
Foto di Brian Merrill

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

“Ho le farfalle nello stomaco” non è solo una metafora: a dircelo sono le pillole furbe
Un nuovo studio italiano, coordinato dal Dipartimento di Psicologia della Sapienza e dal laboratorio IIT Neuroscience and Society, ha dimostrato, attraverso pillole intelligenti dotate di un termometro, un manometro e un sensore di acidità miniaturizzati e ingerite come normali compresse, l’esistenza di una correlazione tra lo stato fisiologico dell’apparato gastrointestinale e la consapevolezza del proprio corpo. La ricerca è pubblicata sulla rivista iScience.

farfalle nello stomaco pillole furbe intestino
Monti, Aglioti et al., iScience

Un nuovo studio interamente italiano pubblicato su iScience ha rilevato come la consapevolezza di avere un corpo e risiedere all’interno di esso, sia una sensazione fortemente correlata a parametri fisiologici del nostro corpo come temperatura, pressione arteriosa e acidità dello stomaco e dell’intestino.

Lo studio è stato sviluppato nei laboratori del Dipartimento di Psicologia della Sapienza in collaborazione con il laboratorio Neuroscience and Society del centro dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Roma, CLN2S@Sapienza. La ricerca ha evidenziato che gli organi più profondi del nostro corpo, come quelli appartenenti al tratto gastro intestinale, sono gli unici in grado, attraverso segnali mandati ai nervi periferici, di captare sempre tutto ciò che ci circonda.

“Il problema – afferma Salvatore Maria Aglioti, Professore alla Sapienza e Ricercatore Senior presso IIT – è che una cosa è studiare il ruolo dell’attività cardiaca o respiratoria nella consapevolezza corporea, come abbiamo fatto in precedenza, una cosa è studiare l’attività del tratto gastrointestinale. Stomaco e intestino sono organi profondi e contorti, che normalmente vengono indagati per mezzo di sonde molto invasive: chiunque abbia fatto una gastroscopia o una colonscopia lo sa per esperienza”.

Per superare questo ostacolo, i ricercatori e le ricercatrici hanno esplorato il collegamento tra stomaco, intestino e percezione del proprio corpo per mezzo di una tecnologia altamente progredita e mai impiegata prima nel campo delle neuroscienze cognitive: le pillole furbe, dotate di un termometro, un manometro e un sensore di acidità miniaturizzati e ingerite come normali compresse.

Attraverso questi dispositivi sono stati in grado di registrare a intervalli regolari, temperatura, pressione e acidità gastrointestinale. I dati una volta raccolti venivano trasmessi a una ricetrasmittente esterna, il tutto collegato senza fili.

Per capire se veramente ci fosse una correlazione tra lo stato fisiologico dell’apparato gastrointestinale e la consapevolezza del proprio corpo, i partecipanti dovevano ingerire una di queste pillole intelligenti e mediante un visore 3D osservare un corpo virtuale.

Questo avatar poteva presentarsi in due situazioni differenti: la prima in cui tale personaggio aveva un aspetto simile al paziente, si trovava nella sua stessa posizione e respirava come lui; la seconda situazione in cui il personaggio era differente dal partecipante. Alla fine di questa esperienza il paziente doveva descrivere quanto si sentiva “incorporato” al corpo virtuale appena mostrato. Tale procedura doveva essere ripetuta tre volte, a seconda della posizione della pillola furba: la prima in prossimità dello stomaco, la seconda dell’intestino tenue e l’ultima nell’intestino crasso.

Si tratta di uno studio all’avanguardia – chiosa Alessandro Monti, primo autore dello studio- che ha permesso ai ricercatori di capire come consapevolezza e attività del tratto gastrointestinale siano collegate tra di loro, infatti, quando presentiamo una forte consapevolezza del nostro corpo i nostri organi interni si presentano più attivi rispetto a quando questa sensazione viene a mancare.

Giuseppina Porciello e Maria Serena Panasiti, neuroscienziate cliniche e co-autrici dello studio, fanno notare che la nuova scoperta ha implicazioni per una serie di condizioni patologiche. Potrà ad esempio servire ai ricercatori per capire se è vero che i segnali del tratto gastrointestinale hanno un ruolo cruciale nei disturbi alimentari e nei disturbi di depersonalizzazione e derealizzazione. Non solo, tramite la metodologia delle pillole ‘furbe’ si potrà capire se la fisiologia del tratto gastrointestinale possa interferire sulle emozioni e il ragionamento morale dell’individuo.

“Ho le farfalle nello stomaco” non è solo una metafora: a dircelo sono le pillole furbe. Bozzetto, autore Alessandro Monti

Riferimenti:

Monti, A., Porciello, G., Panasiti, M.S., Aglioti, S.M. (2022). Gut markers of bodily self-consciousness in men. iScience, in press.doi: https://doi.org/10.1016/j.isci.2022.105061

 

Testo e immagini dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Melanoma: uno studio nazionale identifica nuovi biomarcatori di malattia

Una nuova ricerca coordinata dalla Sapienza ha individuato nei microRNA del sangue la funzione di biomarcatori non invasivi per la diagnosi precoce del più frequente tumore maligno della pelle. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Journal of Translational Medicine.

Il melanoma è un tumore maligno della pelle molto aggressivo che deriva dalla mutazione dei melanociti, cellule responsabili del colore della pelle. La frequenza di questo tumore è in aumento in tutto il mondo. La diagnosi precoce e accurata è un fattore fondamentale per migliorare la percentuale di guarigione e sopravvivenza.

causa rischio metastasi tumore al seno melanoma biomarcatori
Foto di StockSnap

Finora la diagnosi di melanoma è stata effettuata, attraverso la biopsia escissionale, un esame invasivo mediante l’asportazione di tessuto, cioè l’estrazione della lesione cutanea sospetta.

Il team coordinato da Elisabetta Ferretti del Dipartimento di Medicina Sperimentale della Sapienza Università in collaborazione con gli oncologi e i ricercatori di università ed enti di ricerca nazionali, ha identificato nuove molecole, i microRNA, biomarcatori specificamente dosabili nei pazienti affetti da melanoma mediante prelievo del sangue, attraverso quindi un esame non invasivo.

La ricerca di biomarcatori non invasivi in grado di individuare la malattia e monitorare la risposta a trattamenti terapeutici è molto importante, in quanto ha lo scopo di migliorare la prognosi dei pazienti affetti da melanoma.

Negli ultimi due decenni, i microRNA hanno suscitato un forte interesse come biomarcatori per la diagnosi, la prognosi e la previsione della risposta al trattamento di diverse malattie. La loro presenza nei fluidi biologici, come il sangue, conferma il loro ruolo fondamentale di biomarcatori non invasivi per la diagnosi precoce di tumore.

“Nello specifico – spiega Elisabetta Ferretti – abbiamo deciso di analizzare i microRNA circolanti ottenuti da biopsia liquida in tre coorti indipendenti di pazienti affetti da melanoma ed abbiamo identificato e validato un gruppo di microRNA dosabili nel plasma che con elevata precisione identificano i pazienti affetti da melanoma e li distinguono dai soggetti sani.”

“Il miglioramento nella gestione dei pazienti affetti da melanoma è un’importante necessità clinica. La nostra ricerca – dichiara Elisabetta Ferretti – è la prima ad offrire una combinazione di biomarcatori circolanti da poter usare come strumento diagnostico nel melanoma e riteniamo che la firma molecolare da noi proposta possa avere una forte rilevanza clinica”

Alla ricerca hanno collaborato i team dell’Università e dell’Epigen Therapeutics di Siena coordinati da Michele Maio, dell’Istituto Tumori di Milano coordinati da Andrea Anichini e il team di Computational System Biology Scientist coordinato da Michele Ceccarelli dell’Istituto di Ricerche Genetiche (BioGeM) “Gaetano Salvatore” di Ariano Irpino (AV) e dell’Università Federico II di Napoli.

Riferimenti: A novel microRNA signature for the detection of melanoma by liquid biopsy. Journal of Translational Medicine. DOI 10.1186/s12967-022-03668-1

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Cambiamenti climatici e deforestazione instradano i primati verso un nuovo stile di vita
Uno studio internazionale a cui ha preso parte la Sapienza ha analizzato i fattori ecologici ed evolutivi che spingono scimmie e lemuri che vivono sugli alberi a terra. La ricerca condotta su larga scala nei primati di 3 continenti, è stata pubblicata sulla rivista PNAS.

Uno studio internazionale su 47 specie di scimmie e lemuri ha evidenziato come i cambiamenti climatici e le deforestazioni interferiscano sullo stile di vita dei primati. L’influenza dei cambiamenti ambientali porta molti di questi animali, che vivono normalmente sugli alberi, a cambiare le proprie abitudini, spingendoli a scendere a terra, dove sono più esposti a fattori di rischio come la mancanza di cibo, i predatori, la presenza dell’uomo e degli animali domestici.

Lo studio, pubblicato sulla rivista PNAS (The Proceedings of the National Academy of Sciences) è stato coordinato da Timothy Eppley, ricercatore presso il San Diego Zoo Wildlife Alliance (SDZWA), e vede la straordinaria collaborazione a livello mondiale di 118 co-autori provenienti da 124 istituti diversi, tra cui Luca Santini della Sapienza di Roma che ha co-ideato e supervisionato il lavoro. I risultati si basano su circa 150.000 ore di dati di osservazione riguardanti 15 specie di lemuri e 32 specie di scimmie in 68 siti nelle Americhe e in Madagascar.

La ricerca consiste in una valutazione dell’influenza delle caratteristiche biologiche, del contesto ambientale e delle azioni umane sul periodo trascorso a terra dai primati arboricoli. Lo studio ha rilevato come le specie che consumano meno frutta e vivono in grandi gruppi sociali siano più predisposte a scendere a terra e abbandonare lo stile di vita arboricolo. Si possono, quindi, definire queste condizioni come una sorta di “pre-adattamento” a quello che potrà essere la vita futura di questi animali. Lo studio ha inoltre mostrato come la temperatura, e la degradazione delle foreste, spingano i primati ad un uso maggiore dello strato terrestre. Di conseguenza, un habitat frammentato, disturbato dall’uomo che offre scarse risorse alimentari, solo popolazioni di primati che hanno una dieta più diversificata e vivono in gruppi numerosi possono adattarsi più facilmente a uno stile di vita terrestre.

Lo studio ha anche rilevato che le popolazioni di primati più vicine alle infrastrutture umane hanno meno probabilità di scendere a terra:

“I nostri risultati – dichiara Luca Santini della Sapienza – suggeriscono che la presenza umana, spesso una minaccia alla conservazione dei primati, possa interferire con la loro naturale adattabilità al cambiamento globale”.

In passato situazioni di transizione da uno stile di vita arboricolo a quello di vita terreste si sono già presentate, non è una novità.

Le preoccupazioni che hanno portato gli studiosi ad avviare uno studio di questa portata nascono nella rapidità con cui avvengono cambiamenti climatici e interventi dell’uomo. Questo richiederebbe per le specie meno adattabili, strategie di conservazione rapide ed efficaci per garantire la loro sopravvivenza.

lemure Eulemur mongoz Cambiamenti climatici e deforestazione cambiano le abitudini dei primati
Cambiamenti climatici e deforestazione instradano i primati verso un nuovo stile di vita. Un lemure mangusta (Eulemur mongoz) nella foto di IParjan, in pubblico dominio

Riferimenti:
Factors influencing terrestriality in primates of the Americas and Madagascar – Eppley T.M., Hoeks S., Chapman C.A., Ganzhorn J.U., Hall K., Owen M.A., Adams D.B., Allgas N., Amato K.R., Andriamahaihavana M., Aristizabal J.F., Baden A.L., Balestri M., Barnett A.A., Bicca-Marques J.C., Bowler M., Boyle A.S., Brown M., Caillaud D., Calegaro-Marques C., Campbell C.J., Campera M., Campos F.A., Cardoso T.S., Carretero-Pinzón X., Champion J., Chaves O.M., Chen-Kraus C., Colquhoun I.C., Dean B., Dubrueil C., Ellis K.M., Erhart E.M., Evans K.J.E., Fedigan L.M., Felton A.M., Ferreira R.G., Fichtel C., Fonseca M.L., Fontes I.P., Fortes V.B., Fumian I., Gibson D., Guzzo G.B., Hartwell K.S., Heymann E.W., Hilário R.R., Holmes S.M., Irwin M.T., Johnson S.E., Kappeler P.M., Kelley E.A., King T., Knogge C., Koch F., Kowalewski M.M., Lange L.R., Lauterbur M.E., Louis Jr. E.E., Lutz M.C., Martínez J., Melin A.D., de Melo F.R., Mihaminekena T.H., Mogilewsky M.S., Moreira L.S., Moura L.A., Muhle C.B., Nagy-Reis M.B., Norconk M.A., Notman H., O’Mara M.T., Ostner J., Patel E.R., Pavelka M.S.M., Pinacho-Guendulain B., Porter L.M., Pozo-Montuy G., Raboy B.E., Rahalinarivo V., Raharinoro N.A., Rakotomalala Z., Ramos-Fernández G., Rasamisoa D.C., Ratsimbazafy J., Ravaloharimanitra M., Razafindramanana J., Razanaparany T.P., Righini N., Robson N.M., da Rosa Gonçalves J., Sanamo J., Santacruz N., Sato H., Sauther M.L., Scarry C.J., Serio-Silva J.C., Shanee S., de Souza Lins P.G.A., Smith A.C., Smith Aguilar S.E., Souza-Alves J.P., Stavis V.K., Steffens K.J.E., Stone A.I., Strier K.B., Suarez S.A., Talebi M., Tecot S.R., Tujague M.P., Valenta K., Van Belle S., Vasey N., Wallace R.B., Welch G., Wright P.C., Donati G., Santini L. – PNAS (2022) https://doi.org/10.1073/pnas.2121105119

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Una sonda per aiutare la chirurgia oncologica
A compiere un nuovo passo avanti verso una “chirurgia di precisione” sempre più sofisticata e ottimizzata sul paziente potrebbe contribuire una sperimentazione in-vivo su pazienti avviata nelle scorse settimane per validare una tecnica di chirurgia radioguidata con farmaci che emettono radiazione beta. La nuova tecnica, sviluppata dalla Sapienza Università di Roma e dall’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), è frutto della stretta collaborazione interdisciplinare tra fisici, chimici, radio-farmacisti, medici nucleari e chirurghi, e potrebbe diventare uno strumento aggiuntivo a supporto del chirurgo oncologico durante la rimozione dei tumori.

La chirurgia radioguidata è una tecnica che permette di identificare in tempo reale i residui tumorali. La tecnica consiste nel rivelare, grazie ad una sonda, la radiazione emessa da una sostanza radioattiva, un radiofarmaco contenente una specifica molecola che viene riconosciuta e metabolizzata dai recettori delle cellule tumorali. In questo modo è possibile verificare direttamente durante l’operazione se i tessuti analizzati siano tumorali o meno, e quindi guidare il chirurgo sulle sedi da rimuovere.
radiazioni alfa beta gamma sonda chirurgia oncologica
Immagine di Stannered / opera derivata: Ehamberg, CC BY 2.5

Il progetto si basa su un’idea iniziale, brevettata nel 2013 da Sapienza, INFN e Centro Fermi Museo della Scienza, che prevedeva l’utilizzo di radiazione beta-: un tipo di radiazione poco penetrante composta da elettroni, che però pone problemi di natura applicativa a causa della limitata disponibilità di radiofarmaci con questo tipo di emissione.

“Essendo particelle cariche, – spiega Riccardo Faccini, Professore Ordinario del Dipartimento di Fisica della Sapienza e attualmente Preside della Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali, tra gli inventori della tecnica – gli elettroni di cui si compone la radiazione beta perdono velocemente la loro energia a seguito delle interazioni con le altre particelle cariche presenti in tutti i tessuti del corpo umano. Ciò determina l’impossibilità per gli elettroni di uscire dal paziente. Questa è la ragione che ci ha spinti a concepire uno strumento a cui i chirurghi avrebbero potuto far ricorso durante le operazioni, andandolo a posizionare direttamente sui tessuti da analizzare. Sebbene la procedura sia risultata efficace, le difficoltà di somministrazione, i costi elevati e la limitata diffusione dei farmaci beta-, ci hanno spinto a cercare soluzioni alternative più accessibili e sostenibili”.
Dopo studi condotti in collaborazione con l’Istituto Neurologico “Carlo Besta”, l’Istituto Europeo di Oncologia, il Leiden University Medical Center e il Policlinico Universitario Fondazione Agostino Gemelli, la scelta è quindi ricaduta sulla radiazione beta+, caratterizzata dall’emissione di un positrone, l’antiparticella dell’elettrone, e da due fotoni, usata quotidianamente nei reparti di medicina nucleare per gli esami diagnostici PET (Tomografia ad Emissione di Positroni).
“Mentre la radiazione beta-, alla luce delle sue caratteristiche, risulta poco adatta alle indagini diagnostiche – chiarisce Francesco Collamati, ricercatore della sezione INFN di Roma, attuale Principal Investigator dello studio -, i fotoni della radiazione beta+ sono in grado di attraversare senza ostacoli i tessuti del paziente, per essere infine rivelati da apparati diagnostici esterni. Da qui il diffuso utilizzo negli ospedali di farmaci beta+, che potranno quindi essere in parte utilizzati anche per la nostra tecnica.”
Nonostante la loro reperibilità, rispetto a quelli emettenti beta-, questi radiofarmaci presentano difficoltà legate all’abbondanza dei fotoni prodotti non solo nei tessuti malati, ma anche in tutte le aree del corpo raggiunte dalla molecola dopo la somministrazione, che possono disturbare i segnali rivelati dalla sonda.
“Per questa ragione risulta necessario continuare a effettuare test che consentano di comprendere e calibrare il dispositivo e di fornire ai medici indicazioni, per esempio, sui livelli di conteggi associati all’effettiva presenza di un tumore”, conclude Collamati.
Dopo anni di studi di fattibilità e test ex-vivo, effettuati cioè su campioni di tessuto asportati dai pazienti sottoposti a operazioni, recenti sperimentazioni sono ora in corso, con il prototipo sviluppato dalla NUCLEOMED S.r.l., presso lo IEO di Milano, dove sono studiate nel dettaglio le potenzialità della tecnica sia sui tumori Neuro-Endocrini del tratto gastro-intestinale (GEP-NET) che sui carcinomi prostatici, e l’Ospedale ‘Molinette della Città della Salute di Torino’, nel caso di tumori prostatici.Settore Ufficio stampa e comunicazione
Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Patogeni nelle acque potabili: in arrivo il biosensore economico e sostenibile che li rileva

Un nuovo studio del Dipartimento di Scienze e biotecnologie medico-chirurgiche della Sapienza ha messo a punto un dispositivo che individua il batterio Escherichia coli anche a basse concentrazioni e può essere riutilizzato grazie a un processo di disinfezione alimentato dalla luce solare. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Environmental Science: Nano.

Patogeni nelle acque potabili: in arrivo il biosensore economico e sostenibile che li rileva
Patogeni nelle acque potabili: in arrivo il biosensore economico e sostenibile che li rileva. Foto di constantingoldann

La contaminazione di condotte idriche con batteri o virus, oltre a costituire un problema di salute pubblica, rappresenta una questione di biosicurezza particolarmente rilevante per ogni Paese.

Sebbene i sistemi di allerta precoce che monitorano la qualità delle acque potabili siano necessari per tutelare la popolazione, le principali tecniche per il rilevamento dei patogeni richiedono attrezzature costose, personale specializzato e un consumo massiccio di reagenti e attrezzatura da laboratorio monouso.

I biosensori, ovvero dispositivi analitici che combinano componenti biologici e rivelatori fisico-chimici per individuare sostanze chimiche e biologiche, rappresentano dunque un’alternativa valida ed efficace, rispetto alle metodiche di rilevamento attualmente in uso.

Un team di ricerca del Dipartimento di Scienze e biotecnologie medico-chirurgiche della Sapienza ha realizzato un nuovo biosensore capace di rilevare concentrazioni molto basse di Escherichia coli, scelto come patogeno modello.

I risultati dello studio, supportato dal programma NATO Science for peace and security (Sps) (https://www.nato.int/cps/en/natohq/78209.htm) e frutto della collaborazione della Sapienza con il Cnr, la Jeonbuk national university e l’Air force research laboratory, sono stati pubblicati sulla rivista Environmental Science: Nano.

“Il biosensore – spiega Luciano De Sio, coordinatore dello studio – riesce a rilevare il patogeno grazie alle proprietà chimico-fisiche delle nanoparticelle d’oro (gold nanorods, AuNRs) funzionalizzate con un anticorpo diretto contro un recettore specifico e immobilizzate su un substrato di vetro”.

I risultati ottenuti hanno dimostrato l’efficacia dell’anticorpo nel riconoscere in modo selettivo le cellule di E.coli, grazie all’interazione univoca tra antigene e anticorpo.

Questo meccanismo chiave-serratura determina un cambiamento nel mezzo che circonda le AuNRs, a seguito del quale avviene una variazione del colore proporzionale alla concentrazione del batterio.

“Il biosensore realizzato – continua Luciano De Sio – mostra un limite di rilevamento di 8.4 CFU/mL, che è un ordine di grandezza inferiore ad altri tipi di biosensori plasmonici già riportati in letteratura, quindi più sensibile. Inoltre, gli esperimenti di riconoscimento eseguiti con altri ceppi batterici (come Salmonella thyphimurium) confermano la specificità del biosensore”.

Per dare una seconda vita al biosensore e quindi ridurne al minimo l’impatto ambientale ed economico, il gruppo di ricerca ha sfruttato le proprietà degli AuNRs di saper convertire la luce in calore. Così il biosensore può effettuare un processo di disinfezione fototermica con due sorgenti laser (disinfezione multicolore) e, dopo un’opportuna procedura di lavaggio, è pronto per essere riutilizzato in altri esperimenti di riconoscimento.

Questo studio offre dunque l’opportunità di realizzare biosensori di prossima generazione che oltre all’efficacia e alla sensibilità nel biorilevamento siano anche ecologici e sostenibili.

“I prossimi passi – conclude Luciano De Sio – saranno quelli di sfruttare l’enorme versatilità del dispositivo per utilizzarlo in altri campi di applicazione, quali il monitoraggio di marker tumorali, il riconoscimento specifico di anticorpi, come quelli sviluppati a seguito di infezione da SARS-CoV-2, ma anche la realizzazione di biosensori indossabili per il monitoraggio multiplo di analiti di interesse medico, anche in condizioni di microgravità. L’auspicio è quello di sfruttare il processo di disinfezione fototermica indotto dalla luce solare per generare una nuova classe di dispositivi biomedici sostenibili e riutilizzabili”.

Riferimenti:
Label-free and reusable antibody-functionalized gold nanorod arrays for the rapid detection of Escherichia coli cells in a water dispersion – Francesca Petronella, Daniela De Biase, Federica Zaccagnini, Vanessa Verrina, Seok-In Lim, Kwang-Un Jeong, Selenia Miglietta, Vincenzo Petrozza, Viviana Scognamiglio, Nicholas P. Godman, Dean R. Evans, Michael McConney, Luciano De Sio – Environ. Sci.: Nano, 2022,9, 3343 3360 https://doi.org/10.1039/D2EN00564F

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Radiazioni ionizzanti: quando a basse dosi proteggono il DNA

Un nuovo studio, coordinato dal Dipartimento di Biologia e Biotecnologie Charles Darwin della Sapienza, ha dimostrato che le basse dosi di radiazioni possono proteggere i cromosomi da stress genotossici. I risultati sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Communications Biology

radiazioni ionizzanti basse dosi
Foto del Dr. Manuel González Reyes

Sebbene non ci siano dubbi sul fatto che alte dosi di radiazioni ionizzanti come i raggi X e i raggi gamma possono avere gravi conseguenze biologiche, non sono ancora chiari i rischi delle basse dosi sulla salute umana.

Comprendere gli effetti associati alle basse dosi di radiazioni riveste un’importanza rilevante dal punto di vista sociale, proprio per le continue esposizioni a cui siamo giornalmente sottoposti, durante il lavoro o gli screening medici, ma anche per i frequenti viaggi aerei. Determinare con certezza questi rischi, in primo luogo sugli organismi modello, è quindi uno dei compiti centrali dell’epidemiologia e della biologia delle radiazioni.

Un nuovo studio, coordinato da Giovanni Cenci del Dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin della Sapienza, ha mostrato che l’esposizione cronica del comune moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) a basse dosi di radiazioni durante lo sviluppo rende le cellule di questo organismo modello resistenti al verificarsi delle rotture cromosomiche (una conseguenza del danno al DNA) indotte successivamente da alte dosi di raggi gamma. Inoltre, il sequenziamento dell’RNA dei moscerini esposti ha permesso di comprendere per la prima volta che questo tipo di risposta, definita ‘radio adattativa’ è associata alla riduzione dell’espressione di un gene, chiamato Loquacious.

La ricerca, nata dalla collaborazione della Sapienza con l’Istituto superiore di sanità e l’Università di Padova e sostenuta da grant FERMI Institute for Multidisciplinary Studies, ISS-INFN e Istituto Pasteur, è stata pubblicata sulla rivista Communications Biology.

“La risposta radio adattativa – spiega Antonella Porrazzo, prima autrice dell’articolo – è un fenomeno noto nel campo della radiobiologia. Grazie all’utilizzo del Libis, un irradiatore per le basse dosi unico nel suo genere e messo a disposizione dai collaboratori dell’Istituto superiore di sanità, abbiamo dimostrato che questa risposta ha il suo massimo effetto solo a una particolare combinazione di dose e rateo di dose. Inoltre, la resistenza al danno al Dna indotto dalla successiva esposizione acuta è presente nella progenie dei moscerini esposti alle basse dosi, mettendo in evidenza un chiaro ed interessante effetto transgenerazionale”.

Questo studio ha anche evidenziato che l’esposizione alle basse dosi riduce la frequenza di fusioni dei telomeri (strutture complesse poste alle regioni terminali del cromosoma), che avvengono a causa del mal funzionamento delle proteine che proteggono le estremità dei cromosomi.

“Le nostre osservazioni – sottolinea Giovanni Cenci, coordinatore della ricerca – indicano che l’effetto protettivo delle basse dosi può essere esteso a tutti quei siti cromosomici che vengono riconosciuti in modo inappropriato come rotture al DNA”.

Le analisi genetiche hanno dimostrato anche che i mutanti nel gene Loquacious, che codifica una proteina in grado di legare RNA a doppio filamento ed è presente anche nell’uomo, sono resistenti al danno cromosomico indotto dalle alte dosi.

Questi risultati indicano chiaramente che la modulazione del gene Loquacious rappresenta una strategia cellulare efficiente per la salvaguardia dell’integrità cromosomica in seguito a stress genotossici.

“Dato che il gene in questione è conservato anche nelle nostre cellule, gli studi futuri– conclude Giovanni Cenci – potrebbero chiarire un suo eventuale coinvolgimento nel determinare fenomeni di radioresistenza osservati in molti tumori”.

Riferimenti:
Low dose rate γ-irradiation protects fruit fly chromosomes from double strand breaks and telomere fusions by reducing the esi-RNA biogenesis factor Loquacious – Antonella Porrazzo, Francesca Cipressa, Alex De Gregorio, Cristiano De Pittà, Gabriele Sales, Laura Ciapponi, Patrizia Morciano, Giuseppe Esposito, Maria Vittoria Tabocchini, Giovanni Cenci – Communications Biology (2022) https://doi.org/10.1038/s42003-022-03885-w

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

Disturbo dell’orientamento: chi colpisce e come prevenirlo
Un nuovo studio del Dipartimento di Psicologia della Sapienza rivela che sono più gli uomini che le donne a soffrire di disorientamento topografico evolutivo, un disturbo specifico dello sviluppo che colpisce la capacità di orientarsi. I risultati della ricerca, condotta su un campione di giovani italiani e pubblicata sulla rivista PLoS One, aprono la strada a possibili strategie di prevenzione

Il disorientamento topografico evolutivo (DTD) è un disturbo dello sviluppo neuropsicologico che colpisce la capacità di orientamento. Immagine di PIRO

Nell’ultimo decennio sono stati riscontrati diversi casi di individui affetti da disorientamento topografico evolutivo (DTD), un disturbo dello sviluppo neuropsicologico che colpisce la capacità di orientarsi.

Le persone che soffrono di questo disturbo hanno un livello intellettivo generale nella norma, non mostrano altri deficit cognitivi o disordini neurologici o psichiatrici e, solitamente, non presentano patologie o alterazioni cerebrali, ma solo difficoltà nelle capacità navigazionali, che vanno dai deficit di memoria topografica all’incapacità di riconoscere elementi dell’ambiente come punti di riferimento. Tutti i casi sono accomunati dall’incapacità di avere una rappresentazione mentale dell’ambiente per orientarsi nello spazio in modo adeguato.

Una nuova ricerca, condotta da Cecilia Guariglia, Laura Piccardi e Maddalena Boccia del Dipartimento di Psicologia della Sapienza, ha indagato la presenza del DTD in 1.698 giovani italiani riscontrando questo disturbo nel 3 % del campione.
Lo studio dimostra come il senso dell’orientamento sia strettamente correlato alla conoscenza dell’ambiente di residenza e alle strategie di navigazione adottate, ma anche al genere. Infatti, sebbene in generale gli uomini usino strategie navigazionali più complesse di quelle utilizzate dalle donne, il DTD risulta più diffuso negli uomini, in linea con quanto descritto dalla letteratura.

I risultati, frutto della collaborazione della Sapienza con l’IRCCS San Raffaele di Roma, l’Università dell’Aquila, l’Itaf di Pratica di Mare, l’IRCCS Fondazione Santa Lucia, l’Università di Catanzaro e l’Università di Bologna, sono stati pubblicati sulla rivista PLoS One.

“Abbiamo deciso – chiarisce Cecilia Guariglia, coordinatrice dello studio – di includere nel nostro campione solo individui di età compresa tra i 18 ei 35 anni, escludendo le persone che potrebbero manifestare la perdita delle capacità navigazionali a causa di un declino cognitivo dovuto all’età. I dati sono stati raccolti tra il 2016 e il 2019 utilizzando la piattaforma Qualtrics, attraverso la quale sono stati somministrati un questionario anamnestico e la scala Familiarity and Spatial Cognitive Style”.

Lo studio si focalizza anche sugli interventi per prevenire i disturbi della navigazione. Tra questi, potrebbero risultare utili un addestramento all’orientamento spaziale a partire dall’età prescolare, attività di formazione volte a migliorare la metacognizione, ma anche la pratica quotidiana del videogioco Tetris.

“Sebbene ci sia molto ancora da studiare – conclude Cecilia Guariglia – il nostro auspicio è che in futuro si possano realizzare protocolli di prevenzione dello sviluppo dei disturbi della navigazione e promuovere queste capacità riducendo il divario di genere”.

Riferimenti:
“Where am I?” A snapshot of the developmental topographical disorientation among young Italian adults – Laura Piccardi, Massimiliano Palmiero, Vincenza Cofini, Paola Verde, Maddalena Boccia, Liana Palermo, Cecilia Guariglia, Raffaella Nori – Plos One (2022) https://doi.org/10.1371/journal.pone.0271334

 

Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma