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CHI VACILLA NELLA DECISIONE DI VACCINARSI CONTRO IL COVID-19? COMPORTAMENTO OPPORTUNISTICO E RILUTTANZA A VACCINARSI

In uscita nel prossimo volume di «Preventive Medicine» uno studio del gruppo COMIT (COvid Monitoring in Italy) sull’incertezza di fronte alla vaccinazione contro il COVID-19 in un campione rappresentativo della popolazione italiana. Identificare chi è più incerto nelle proprie intenzioni consente di pianificare strategie specifiche per migliorare l’adesione vaccinale.

vacilla decisione vaccinazione vaccinarsi COVID-19
Chi vacilla nella decisione di vaccinarsi contro il COVID-19? Immagine di Gerd Altmann

L’indagine è parte di uno studio multinazionale in corso in 30 paesi europei promosso e coordinato dall’Ufficio Regionale per l’Europa dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) per monitorare la conoscenza, la percezione del rischio, la fiducia e i comportamenti preventivi durante la pandemia di COVID-19. In Italia il progetto è stato denominato COMIT (COvid Monitoring in Italy) ed è coordinato da Giovanni de Girolamo dell’IRCSS Fatebenefratelli di Brescia, da Gemma Calamandrei dell’Istituto Superiore di Sanità e da Fabrizio Starace dell’AUSL di Modena, che si sono avvalsi della collaborazione di Lorella Lotto del Dipartimento di Psicologia dello Sviluppo e della Socializzazione dell’Università di Padova. La recente pubblicazione riguarda i dati raccolti in un campione di 5.006 partecipanti arruolati tra gennaio e febbraio 2021 e si è concentrata sui fattori in grado di predire l’indecisione nei confronti della vaccinazione contro il COVID-19.

Come racconta Giovanni de Girolamo – psichiatra responsabile dell’Unità Operativa di Psichiatria Epidemiologica e Valutativa dell’IRCCS Fatebenefratelli “Quando l’ufficio regionale Europeo dell’OMS ha promosso questo studio mi sono subito impegnato per promuoverlo anche in Italia perché era essenziale valutare le problematiche psicosociali innescate dalla pandemia da COVID-19. La parte italiana dello studio, che abbiamo chiamato COMIT (COvid Monitoring in Italy), è stata possibile grazie ad un finanziamento della Fondazione CARIPLO e dell’IRCCS Fatebenefratelli di Brescia, che hanno consentito di reclutare un campione rappresentativo della popolazione italiana; il campionamento e la rilevazione sono stati effettuati dalla Doxa, azienda leader nel campo delle indagini sociali. Si tratta di un progetto ampio e questo è il primo di una serie di risultati interessanti al quale ha portato, grazie anche alla collaborazione con esperti multidisciplinari.”

Lorella Lotto

“Fin dalle prime fasi della campagna vaccinale ci siamo chiesti quanto fosse solida l’intenzione di vaccinarsi nella popolazione e chi sarebbe stato più a rischio di ripensamenti o di ritardare la vaccinazione” – spiega Lorella Lotto, professoressa ordinaria del Dipartimento di Psicologia dello Sviluppo e della Socializzazione dell’Università di Padova,  che con il gruppo di ricerca del JDM Lab (Judgement and Decision Making Laboratory) si occupa da tempo di studiare i processi di decisione in molteplici ambiti, incluso l’ambito vaccinale.

Marta Caserotti

Del gruppo di ricerca fanno parte anche le prime autrici del lavoro Marta Caserotti (assegnista di ricerca) e Teresa Gavaruzzi (ricercatrice) dell’Università di Padova che spiegano:

“Pensando all’evoluzione dei contagi e della campagna vaccinale, due aspetti potevano contribuire a fare “vacillare” le persone relativamente all’intenzione di vaccinarsi: da una parte avevamo ipotizzato che coloro che si contagiano sviluppando sintomi lievi potessero sottovalutare la potenziale gravità della malattia. Dall’altra, prosegue Caserotti, abbiamo ipotizzato che l’aumento della copertura vaccinale nella popolazione, comportando una riduzione nella circolazione del virus, potesse ridurre la percezione del rischio in coloro che nutrivano dubbi riguardo alla vaccinazione e che, in modo più o meno intenzionale, ciò potesse portare ad ‘approfittare’ opportunisticamente del comportamento altrui, sfruttando la cosiddetta ‘immunità di gregge’”.

Teresa Garavuzzi

“I risultati principali dello studio, che ha coinvolto oltre 5.000 Italiani, hanno messo in luce i fattori che predicono l’incertezza nei riguardi della vaccinazione.” Come illustra Gavaruzzi – “I risultati di una serie di modelli statistici (di cui si è occupato Paolo Girardi, ricercatore dell’Università di Padova) dimostrano che sia coloro che propendono per un atteggiamento opportunistico sia coloro che si dicono riluttanti a vaccinarsi nel caso dovessero risultare positivi al COVID-19 sono maggiormente propensi nei confronti della vaccinazione quando sono: più favorevoli in generale alle vaccinazioni, adottano le misure di salute pubblica raccomandate, hanno fiducia nelle fonti istituzionali che si occupano di problemi sanitari (Ministero della Salute, ISS, OMS), e hanno maggiori  capacità  di resilienza (hanno cioè maggiori capacità di fronteggiare eventi stressanti).  Invece ‘vacillano’ maggiormente coloro che si avvalgono spesso o molto spesso di informazioni provenienti dai media e tendono a spiegare gli eventi attraverso teorie di tipo cospirazionista. Inoltre, le donne e le persone più giovani sono più riluttanti a vaccinarsi nel caso in cui dovessero risultare positivi al COVID-19, mentre chi ha un’elevata scolarizzazione tende ad essere meno propenso ad approfittare della vaccinazione altrui.”

Gli autori concludono che “questi risultati possono essere visti come pezzi di un puzzle complesso nel quale non si possono ignorare gli aspetti psicologici” e si augurano che “il monitoraggio dell’esitazione vaccinale e dei suoi determinanti psicologici possano entrare a fare parte della normale pianificazione sanitaria, al di là della pandemia, in modo da consentire interventi mirati e tempestivi nel caso di nuovi eventi epidemici.”

Link alla ricerca: https://doi.org/10.1016/j.ypmed.2021.106885

Titolo: “Who is likely to vacillate in their COVID-19 vaccination decision? Free-riding intention and post-positive reluctance” «Preventive Medicine» – 2022.

Autori: Marta Caserotti*a, Teresa Gavaruzzi*a, Paolo Girardia, Alessandra Tassob, Chiara Buizzac, Valentina Candinic, Cristina Zarboc, Flavia Chiarottid, Sonia Brescianinid, Gemma Calamandreid, Fabrizio Staracee, Giovanni de Girolamo*c, Lorella Lotto*a (*stesso contributo)

Affiliazioni: aUniversità di Padova; bUniversità di Ferrara; cIRCSS Fatebenefratelli; dIstituto Superiore di Sanità; eAUSL Modena.

Sito del progetto: https://studiocovidoms.it/

Sito del JDM Lab: https://jdmlab.dpss.psy.unipd.it

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova.

PFAS E DANNI NEURONALI POSSONO ESSERE COINVOLTI NELL’INSORGERE DELLE ANOMALIE DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE E NEL PARKINSON 

Studio Università di Padova-VIMM pubblicato sulla prestigiosa rivista «Environment International». I PFAS si integrano con le membrane neuronali e il sistema nervoso è a rischio durante la fase dello sviluppo embrionale. I dati preliminari suggeriscono anche un coinvolgimento delle cellule implicate nel processo degenerativo del Parkinson.

Carlo Foresta PFAS danni neuronali Parkinson sistema nervoso centrlae
Il professor Carlo Foresta

Un gruppo di ricerca guidato dal professor Carlo Foresta dell’Università di Padova ha recentemente pubblicato sulla rivista «Environment International» – con il titolo “Impairment of human dopaminergic neurons at different developmental stages by perfluoro-octanoic acid (PFOA) and differential human brain areas accumulation of perfluoroalkyl chemicals” – l’ultimo studio sugli gli effetti dei PFAS sul sistema nervoso.

Lo studio, iniziato dalle relazioni tra inquinamento da PFAS e anomalie congenite del sistema nervoso o disturbi comportamentali e neurologici come l’Alzheimer, l’autismo e i disturbi dell’attenzione e iperattività, è stato sviluppato per indagare se in cellule neuronali di specifiche aree del cervello si riscontrasse un accumulo di PFAS.

In collaborazione con il Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Padova – nell’ambito del “Programma di donazione del corpo alla scienza” coordinato dal professor Raffaele De Caro e dal professor Andrea Porzionato – sono stati effettuati prelievi di diverse aree del tessuto cerebrale. In presenza di significative concentrazioni plasmatiche di PFOA, PFOS e PFHxS sono stati riscontrati importanti segni di accumulo di queste sostanze soprattutto in aree costituite da particolari neuroni detti dopaminergici, come l’ipotalamo.

I risultati dello studio sono giunti da uno studio impegnativo e metodico, che ha coinvolto diversi Dipartimenti dell’Università di Padova e del Veneto Institute of Molecular Medicine (VIMM) per verificare gli effetti biologici di queste sostanze sui neuroni dopaminergici attraverso la coltivazione in laboratorio di cellule staminali neuronali a diversi stadi di differenziamento, fino al neurone dopaminergico maturo.

In particolare, è stato osservato che i PFAS a concentrazioni simili a quelle ritrovate nelle aree cerebrali si integrano con le membrane neuronali, modificandone la struttura e la stabilità. L’effetto dei PFAS è più evidente quanto più precoce è lo stadio di maturazione.

Sono ora in corso studi per determinare quali sono le conseguenze funzionali di queste osservazioni.

«Per la prima volta si è dimostrato che nell’uomo queste sostanze chimiche possono modificare la funzione delle cellule nervose – commenta il professor Carlo Foresta – Ulteriori studi sono necessari per quantificare le conseguenze sulla salute delle persone. Le osservazioni che dimostrano una maggior sensibilità delle cellule neuronali non ancora mature fanno pensare che gli effetti dei PFAS possano essere più evidenti durante le fasi più sensibili dello sviluppo del sistema nervoso come nell’embrione».

«I dati preliminari suggeriscono un coinvolgimento delle cellule implicate nel processo degenerativo del Parkinson – dice il Professor Angelo Antonini, Responsabile dell’Unità Parkinson e Malattie Rare Neurologiche della Clinica Neurologica dell’Università di Padova – Ancora non sappiamo se i PFAS possono poi determinare un’alterazione nei processi di degradazione della proteina alfa-sinucleina alla base di questa malattia. Tuttavia confermano una vulnerabilità di questi nuclei cerebrali e che i fattori ambientali insieme al profilo genetico giocano un ruolo importante probabilmente come fattore scatenante nel processo degenerativo».

«Si tratta di una collaborazione fra più gruppi universitari e team di ricerca, tra cui il mio gruppo al VIMM, che ha messo a punto la coltura di cellule staminali umane differenziate in neuroni dopaminergici che sono stati utilizzati nello studio per dimostrare l’effetto nocivo dei PFAS – conclude il Principal Investigator del VIMM Mario Bortolozzi-. La nostra expertise biofisica ed elettrofisiologica ci ha permesso di verificare che tali colture fossero funzionali, cioè in grado di “sparare” i cosiddetti potenziali d’azione, una sorta di firma autografa del neurone».

Link alla ricerca: https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106982

Autori: Andrea Di Nisio, Micaela Pannella, Stefania Vogatisi, Stefania Sut, Stefano Dall’Acqua, Maria Santa Rocca, Angelo Antonini, Andrea Porzionato, Raffaele De Caro, Mario Bortolozzi, Luca De Toni, Carlo Foresta

TitoloImpairment of human dopaminergic neurons at different developmental stages by perfluoro-octanoic acid (PFOA) and differential human brain areas accumulation of perfluoroalkyl chemicals – «Environment International» 2021 

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova, circa lo studio pubblicato su Environment International che spiega come PFAS e danni neuronali possano essere coinvolti nell’insorgere di anomalie del sistema nervoso centrale e Parkinson

TERAPIA DI STIMOLAZIONE COGNITIVA PER LA PERSONA CON DEMENZA

Uno studio clinico durato cinque anni dimostra che contrasta i disturbi comportamentali e supporta il funzionamento cognitivo ed emotivo anche a lungo termine 

Pubblicato sulla rivista «The Journals of Gerontology – Psychological Sciences» con il titolo “Cognitive Stimulation Therapy for Older Adults With Mild-to-Moderate Dementia in Italy: Effects on Cognitive Functioning, and on Emotional and Neuropsychiatric Symptoms” il lavoro di ricerca coordinato dalla Professoressa Erika Borella del Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova in cui si dimostra l’efficacia dell’adattamento italiano del protocollo di Terapia di Stimolazione Cognitiva per persone con demenza lieve-moderata.

Con l’obiettivo di verificare l’efficacia dell’adattamento italiano del protocollo di Terapia di Stimolazione Cognitiva sul funzionamento cognitivo ed emotivo e sulla qualità di vita delle persone con demenza, Erika Borella, con Elena Carbone e Margherita Vincenzi del Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università degli Studi di Padova, ha coordinato uno studio multicentrico nazionale che è durato più di 5 anni e che ha visto coinvolte 225 persone con demenza lieve-moderata afferenti a 16 tra Residenze Sanitarie Assistenziali (RSA) e Centri Servizi del nord e centro-sud Italia.

Più di cinque milioni di persone nel mondo sono oggi affette da demenza, un disturbo neurocognitivo caratterizzato da un progressivo declino cognitivo, disturbi dell’umore, del comportamento e della personalità che compromettono la funzionalità quotidiana della persona. Non solo, la demenza comporta elevati costi socio-assistenziali, così come gravosi carichi fisici e psicologici sia per la rete di supporto informale (famiglia) che per diverse figure professionali, se la persona è istituzionalizzata.

La Terapia di Stimolazione Cognitiva

Oltre le cure farmacologiche, sono stati sviluppati interventi psicosociali (non farmacologici) che sembrano essere molto promettenti nel rallentare il decorso del disturbo, o quantomeno nel non favorirne la progressione. La Terapia di Stimolazione Cognitiva, sviluppata da ricercatori inglesi e il cui protocollo è stato adattato in più di 29 Paesi al mondo tra cui l’Italia, è a oggi tra gli interventi di stimolazione cognitiva più efficaci per persone con demenza lieve-moderata. Questo programma seleziona e combina gli elementi di maggior efficacia di altri interventi psicosociali basati sulla stimolazione cognitiva e sensoriale – come la Reality Orientation Therapy, la terapia della reminiscenza, principi dell’apprendimento implicito, approcci di stimolazione multisensoriale – con un approccio “centrato sulla persona”, che permette di riconoscere il valore e le risorse dell’individuo, al di là dei sintomi con cui il suo disturbo si manifesta. Le attività proposte hanno anche l’obiettivo di valorizzare le risorse cognitive residue della persona, così come le sue competenze emotive, sociali e relazionali. Durante le quattordici sessioni di gruppo che compongono l’intervento vengono proposte diverse attività pratiche, coinvolgenti e piacevoli per stimolare le abilità cognitive (memoria, funzioni esecutive, orientamento spazio-temporale, linguaggio e competenze verbali), in un contesto (il gruppo) che promuove anche la socializzazione. In questo modo, non solo è possibile stimolare il funzionamento cognitivo, ma si può agire anche su altri sintomi che caratterizzano la demenza, come i disturbi d’umore (depressione) e comportamentali (ed esempio deliri e allucinazioni, aggressività, apatia, etc.), promuovendo, più in generale, un maggior benessere e una miglior qualità di vita.

La ricerca

Lo studio multicentrico è durato più di 5 anni, ha coinvolto 225 persone con demenza lieve-moderata afferenti a 16 tra Residenze Sanitarie Assistenziali (RSA) e Centri Servizi del nord e centro-sud Italia.

Tutti i partecipanti hanno preso parte ad un totale di 20 incontri nell’arco di 23 settimane. Sono stati presentati test cognitivi (relativi al funzionamento cognitivo generale, linguaggio e competenze verbali) e questionari (tono dell’umore, frequenza e gravità dei disturbi comportamentali e psicologici, qualità di vita, funzionalità quotidiana) per la valutazione dell’efficacia dell’intervento, non solo a breve termine (post-test dopo 9 settimane) ma anche a lungo termine (a 3 mesi dalla conclusione dell’intervento, quindi a 23 settimane dall’inizio delle sessioni). Durante 14 sessioni, che si svolgevano in gruppo e a cadenza bisettimanale, i partecipanti assegnati al gruppo sperimentale (123) hanno preso parte alla Terapia di Stimolazione Cognitiva, mentre i partecipanti assegnati al gruppo di controllo (102) hanno continuato a svolgere usuali attività proposte dal proprio centro di afferenza.

I risultati

I risultati hanno confermato l’efficacia del protocollo di Terapia di Stimolazione Cognitiva nel supportare il funzionamento cognitivo generale, oltre che, più nello specifico, le competenze verbali e comunicative.

terapia di stimolazione cognitiva demenza Erika Borella
Erika Borella

«Il gruppo sperimentale coinvolto nelle sessioni di terapia di stimolazione cognitiva – dice Erika Borella del Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova – non ha mostrato un peggioramento a livello del funzionamento cognitivo (ad esempio memoria, orientamento spazio-temporale), come ci si aspetterebbe da questo disturbo, bensì un mantenimento grazie alle attività di stimolazione proposte con questo protocollo. Questi benefici non sono emersi invece per il gruppo di controllo che è peggiorato a livello del funzionamento cognitivo nel tempo. I partecipanti del gruppo sperimentale, a differenza del gruppo di controllo, hanno anche ottenuto migliori prestazioni in una prova che valuta le competenze linguistiche e comunicative ed in particolare la capacità di organizzare i contenuti di un discorso in modo efficace e informativo. Questi risultati – continua Borella – sono molto importanti e suggeriscono come questa Terapia di Stimolazione Cognitiva sostenga non solo il funzionamento cognitivo, contrastandone il declino, ma stimoli tra l’altro un’abilità, il linguaggio, che favorisce le interazioni con l’ambiente, un ambiente che diventa quindi sempre più “arricchito” di stimoli e stimolazioni a cui la persona con demenza re-agisce. Non solo, questo intervento è risultato efficace anche nel supportare il tono dell’umore e contenere i disturbi comportamentali. I partecipanti del gruppo sperimentale, nelle 23 settimane, non hanno mostrato peggioramenti nella sintomatologia depressiva, così come nella frequenza e gravità dei disturbi comportamentali che caratterizzano il disturbo neurodegenerativo, come ad esempio la presenza di deliri e allucinazioni, l’apatia, l’aggressività, cosa che invece è avvenuta per i partecipanti del gruppo di controllo. La terapia, anche grazie all’approccio di valorizzazione della persona e il contesto di gruppo che stimola tra l’altro la socializzazione, – sottolinea Erika Borella – sembra quindi efficace anche nel sostenerne il tono dell’umore e contenere o contrastare l’aggravarsi dei disturbi comportamentali molto frequenti in questo disturbo».

I benefici, per il gruppo che ha preso parte al protocollo di stimolazione cognitiva, sono emersi a breve termine, ovvero non appena si è concluso l’intervento (dopo 9 settimane).

«Non solo, per il gruppo sperimentale i benefici della terapia nel funzionamento cognitivo e per le abilità comunicative, nel tono dell’umore e per i disturbi comportamentali si sono mantenuti – spiega Elena Carbone – anche a lungo termine (3 mesi dopo la conclusione dell’intervento, più di 5 mesi dall’inizio della terapia). Questo è il primo studio che ha valutato a lungo termine l’efficacia di questo intervento, riscontrandone, l’efficacia».

La Terapia di Stimolazione Cognitiva rappresenta quindi, ad oggi anche nel contesto italiano, uno dei più efficaci programmi per contrastare e rallentare, sia a livello del funzionamento cognitivo che emotivo e dei disturbi comportamentali, la progressione di questo disturbo neurocognitivo in persone con demenza lieve-moderata, garantendo loro una migliore qualità di vita.

terapia di stimolazione cognitiva demenza Elena Carbone
Elena Carbone

«Viste le implicazioni che questo protocollo di stimolazione cognitiva ha per la pratica clinica come Servizio di Psicologia dell’Invecchiamento del Centro di Ateneo dei Servizi Clinici Psicologici Universitari (SCUP) proponiamo questo tipo di percorso alle persone con demenza e formiamo non solo professionisti perché utilizzino questo protocollo, ma anche familiari, affinché possano stimolare a domicilio i loro cari. Inoltre per assicurare cura e assistenza a persone con demenza che vivono a domicilio, è in corso un ulteriore adattamento di questo protocollo per poterlo erogare a distanza attraverso piattaforme di videoconferenza. La necessità di adattare il protocollo – conclude Erika Borella –  ad una modalità di erogazione “virtuale” è nata in risposta alla pandemia da COVID-19, tuttavia, poter proporre percorsi di stimolazione sfruttando le nuove tecnologie permetterebbe di assicurare assistenza non solo in situazioni straordinarie che impongono distanziamento fisico, ma anche per tutte quelle persone che, a causa di vari impedimenti (ridotta mobilità, mancanza di trasporti), non possono beneficiare di servizi e attività, tra cui gli incontri di stimolazione cognitiva, svolti in presenza presso Centri Diurni o Centri Servizi».

Link alla ricerca: https://academic.oup.com/psychsocgerontology/article/76/9/1700/6092427?login=true

Titolo: “Cognitive Stimulation Therapy for Older Adults With Mild-to-Moderate Dementia in Italy: Effects on Cognitive Functioning, and on Emotional and Neuropsychiatric Symptoms” – «The Journals of Gerontology – Psychological Sciences» – 2021-

Autori: Elena Carbone, Simona Gardini, Massimiliano Pastore, Federica Piras, Margherita Vincenzi ed Erika Borella

Foto di Jackson David

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova, ove non indicato diversamente.

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

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

Foto di Katniss12

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova.

IDROGENO VERDE

Ecco i singoli atomi al lavoro durante la sua produzione elettrochimica

Individuata una via razionale per il design di catalizzatori di nuova generazione

Idrogeno verde
Idrogeno verde. A sinistra schema della metodica usata A destra immagine con risoluzione atomica del sistema Fe-Grafene

Lo scenario attualmente più accreditato per uno sviluppo basato su fonti energetiche rinnovabili è quello che viene indicato sotto il nome di hydrogen economy. Perché tale ambizioso obiettivo possa essere raggiunto, la soluzione passa attraverso una produzione sostenibile di idrogeno a partire dall’acqua attraverso un processo elettrochimico a basso costo. Questo idrogeno viene usualmente chiamato idrogeno verde per il basso impatto ambientale e per la virtualmente infinita disponibilità della materia prima qualora si riuscisse ad impiegare l’acqua degli oceani.

Tutto ciò necessita però di un’ottimizzazione dei catalizzatori indispensabili a rendere il processo elettrochimico economico ed efficiente. Attualmente i ricercatori del campo stanno studiando un percorso razionale che permetta l’ottimizzazione dei materiali catalitici atti a raggiungere tale obiettivo.

Il Surface Science and Catalysis Group (SSCG) del Dipartimento di Scienze Chimiche (DiSC) dell’Università di Padova diretto dal prof. Gaetano Granozzi, in collaborazione con il gruppo teorico dell’Università di Milano Bicocca diretto dalla prof.ssa Cristiana Di Valentin, ha raggiunto uno straordinario risultato che sarà di forte impatto per gli sviluppi futuri nel campo della produzione di idrogeno.

Con il titolo Operando visualization of the hydrogen evolution reaction with atomic scale precision at different metal-graphene interfaces è stata pubblicata sulla rivista «Nature Catalysis» la ricerca coordinata da Stefano Agnoli del Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Padova in cui, attraverso una strumentazione estremamente sofisticata (Electrochemical Scanning Tunneling Microscopy, EC-STM) sviluppata a Padova in collaborazione con il gruppo di elettrochimica dello stesso Dipartimento, sono stati visti con risoluzione atomica i singoli siti catalitici durante il processo elettrochimico di produzione dell’idrogeno (tale metodologia è usualmente indicata con il termine in operando). Il metodo EC-STM è stato applicato a sistemi catalitici innovativi basati su materiali bidimensionali a base di grafene e metalli non nobili, che rappresentano una strada alternativa ai materiali standard usati attualmente per la decomposizione elettrochimica dell’acqua richiedenti l’uso di metalli nobili di alto costo e scarsa reperibilità. La qualità dei dati ottenuti è senza precedenti ed è stata interpretata attraverso metodi di simulazione quantomeccanica all’avanguardia sviluppati all’Università di Milano Bicocca.

Stefano Agnoli

«Il presente studio ha reso possibile identificare con precisione atomica la presenza di siti catalitici e valutare direttamente in situ la loro capacità di produrre idrogeno. Questa combinazione davvero unica di risoluzione spaziale e quantificazione dell’attività elettrocatalitica – dice Stefano Agnoli coordinatore dello studio – consente di stabilire in modo estremamente accurato le relazioni che legano la struttura della materia alla reattività chimica e quindi fornisce le informazioni necessarie per costruire atomo dopo atomo catalizzatori ad altissima efficienza».

Gaetano Granozzi

«L’ottenimento di questi risultati – sottolinea Gaetano Granozzi – è stato reso possibile dalla lunga esperienza maturata dal SSCG dell’Università di Padova operante nel campo sin dal tempo della sua fondazione avvenuta nel 1990».

Cristiana Di Valentin

«Le metodologie e le risorse computazionali attualmente disponibili – sostiene Cristiana Di Valentin – rendono possibile la simulazione di sistemi molto vicini al campione reale sperimentale con straordinario beneficio per l’interpretazione delle osservazioni in termini di proprietà atomiche della materia e meccanismi di reazione».

Link alla ricerca: https://doi.org/ 10.1038/s41929-021-00682-2

Titolo: Operando visualization of the hydrogen evolution reaction with atomic scale precision at different metal-graphene interfaces – «Nature Catalysis» – 2021

Autori: Tomasz Kosmala,1,2 Anu Baby,3 Marco Lunardon,1Daniele Perilli,3 Hongsheng Liu,3 Christian Durante,1 Cristiana Di Valentin,3 Stefano Agnoli*1 and Gaetano Granozzi1

1 Dipartimento di Scienze Chimiche and INSTM Research Unit, Università degli Studi di Padova,

2 Institute of Experimental Physics, University of Wrocław, pl. M. Borna 9, 50-204 Wrocław, Poland

3 Dipartimento di Scienza Dei Materiali, Università degli Studi di Milano-Bicocca, Milano, Italy

Testo e foto dagli Uffici Stampa Università degli Studi di Padova e Università degli Studi di Milano-Bicocca

DALLO STUDIO DEI G-QUADRUPLEX INDICAZIONI UTILI PER PROGETTARE NUOVI FARMACI ONCOTERAPICI

I ricercatori delle Università Milano-Bicocca, Insubria e Padova in collaborazione con il Cnr-Ifn hanno analizzato come si evolvono le strutture secondarie del DNA presenti in alcuni promotori di protooncogeni. Gli studi pubblicati su Nucleic Acids Research.

G-quadruplex farmaci
Dallo studio dei G-quadruplex indicazioni utili per progettare nuovi farmaci oncoterapici. Foto PublicDomainPictures 

Osservare da vicino il comportamento dei G-quadruplex, strutture secondarie del Dna, per contribuire alla messa a punto di farmaci oncoterapici di nuova generazione. I risultati degli studi condotti in collaborazione dai ricercatori delle Università dell’Insubria, di Milano-Bicocca e di Padova, con il coinvolgimento dell’Istituto di Fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn), sono confluiti in due lavori pubblicati sulla rivista Nucleic Acids Research (DOI: 10.1093/nar/gkab079 – 10.1093/nar/gkab674).

Quando pensiamo al Dna, la struttura che subito ci affiora alla mente è la doppia elica. Da anni, tuttavia, è noto come il Dna possa assumere localmente strutture non canoniche. Un aspetto particolarmente rilevante è che questi sistemi rappresentano degli interessanti punti di intervento terapeutico per trattare molte patologie tra cui tumori, malattie neurodegenerative, infezioni, e così via. Per la loro particolare importanza funzionale, le strutture secondarie non canoniche denominate G-quartets (G4s) occupano un posto di rilievo in questo contesto. Finora la ricerca di nuovi farmaci indirizzati verso questi bersagli non ha prodotto i risultati sperati e questo deriva in larga parte dal fatto che la struttura del Dna varia sensibilmente nel tempo e nello spazio.

I ricercatori hanno analizzato le proprietà conformazionali e nanomeccaniche dei G4s presenti nel promotore di un particolare protooncogene responsabile di diverse forme tumorali, abbinando tecniche di ensemble a misure di singola molecola per capire come queste strutture evolvono nel tempo, come la loro evoluzione è influenzata dalla matrice di Dna a doppia elica che le circonda e come interagiscono quando si formano una vicina all’altra. Inoltre, è stato osservato come la presenza di sequenze in grado di formare G4s in un tratto di Dna favorisca la denaturazione nanomeccanica della doppia elica in questo tratto, quindi l’inizio dell’espressione genica. Poiché le proteine deputate alla trascrizione del Dna, evento che dà inizio alla sintesi proteica, funzionano esercitando forze e torsioni sui promotori al fine di indurne la denaturazione locale, le informazioni raccolte costituiscono una “fotografia” ad alta risoluzione del bersaglio di elezione. Infine, è stato possibile seguire come si ripiegano queste sequenze e con quale velocità. Queste informazioni aiuteranno a progettare farmaci di nuova generazione che siano in grado di controllare la produzione di oncoproteine in pazienti neoplastici.

«Si tratta di una collaborazione fra soggetti lontani geograficamente, ma coinvolti in una sorta di laboratorio delocalizzato, che sono in grado di realizzare strumentazioni innovative non commerciali e di applicarle alla caratterizzazione di campioni biologici progettati ad hoc. Tutto questo è possibile, grazie anche al supporto delle nostre Istituzioni Universitarie che permettono e facilitano questo networking» dichiara il dottor Luca Nardo del Dipartimento di Scienza e alta tecnologia dell’Università dell’Insubria.

«La ricerca è stata condotta in modo interdisciplinare, con il coinvolgimento paritetico di Biofisici e Chimici Farmaceutici. Infatti, soltanto attraverso una stretta collaborazione tra ricercatori appartenenti a comunità scientifiche che tradizionalmente interagiscono solo marginalmente, disposti a compartecipare competenze complementari, è possibile dare risposte a domande che apparentemente sembrano insolubili. In particolare è stato necessario realizzare misure di singola molecola su filamenti di Dna studiati letteralmente uno per uno, al fine di caratterizzare aspetti che vengono generalmente nascosti da misure di insieme» afferma il professor Francesco Mantegazza, del Dipartimento di Medicina e Chirurgia dell’Università di Milano-Bicocca».

«Il contributo fondamentale dei nostri risultati è quello di aver sottolineato in modo forte alla comunità scientifica come sia necessario capire l’evoluzione nel tempo e nello spazio dei bersagli che vogliamo colpire per intervenire in modo efficace e mirato. Il nostro network, coinvolgendo scienziati con visioni apparentemente diverse, ci ha consentito di rispondere a questa necessità mettendo a punto approcci innovativi e versatili che potranno quindi ora essere utilizzati a più ampio respiro» è quanto riassume la professoressa Claudia Sissi del Dipartimento di Scienze del Farmaco dell’Università degli Studi di Padova.

«In qualità di responsabile del Laboratorio di Fotofisica e Biomolecole a Como, compartecipato da Cnr e Insubria, sono estremamente soddisfatta degli importanti risultati ottenuti negli ultimi anni e di questo in particolare. Ringrazio tutti i giovani ricercatori che nel tempo si sono alternati in laboratorio, senza la cui dedizione e competenza la ricerca sarebbe stata impossibile», conclude la professoressa Maria Bondani del Cnr-Ifn.

 

Testo dall’Ufficio Stampa Università di Padova.

PREVISIONE DELLA MORTALITÀ IN TERAPIA INTENSIVA COVID-19

Sviluppato uno strumento, attraverso l’approccio di Machine Learning che utilizza l’algoritmo Super Learner, capace di identificare i ricoverati per COVID-19 più a rischio di eventi fatali

terapia intensiva mortalità COVID COVID-19
Paolo Navalesi

Il recente studio pubblicato dalla rivista «Journal of Anesthesia, Analgesia and Critical Care» dal titolo “COVID-19 ICU mortality prediction: a machine learning approach using SuperLearner algorithm”, coordinato dal prof. Paolo Navalesi, direttore della COVID-19 VENETO ICU Network, e dal prof. Dario Gregori, Direttore dell’Unità di Biostatistica Epidemiologia e Sanità Pubblica del Dipartimento di Scienze Cardio-Toraco-Vascolari e Sanità Pubblica dell’Università di Padova, oltre a sollevare importanti riflessioni sull’indagine dei fattori predittivi di mortalità in terapia intensiva in pazienti affetti da COVID-19, apre lo sguardo sull’importanza di nuove tecniche di analisi di dati clinici tramite Machine Learning una delle nuove frontiere di formazione per medici e operatori sanitari.

terapia intensiva mortalità COVID COVID-19
Dario Gregori

Il Machine Learning (ML o apprendimento automatico) è uno dei principali rami dell’intelligenza artificiale ed è una tecnologia fondamentale per la gestione e la comprensione dell’enorme quantità di dati, sanitari e non, che produciamo quotidianamente. L’uso del ML in medicina permette l’identificazione più rapida e precisa dei meccanismi che sono alla base di una malattia o della sua degenerazione, ma anche per definire una terapia in base alle caratteristiche personali del paziente.

La ricerca, che mette in luce l’età avanzata dei pazienti come uno dei predittori di maggiore mortalità per COVID in Terapia Intensiva, è il risultato di uno sforzo congiunto tra una rete di anestesisti, rianimatori e biostatistici.  Lo studio è stato coordinato dal prof. Paolo Navalesi, direttore della COVID-19 VENETO ICU Network, e dal prof. Dario Gregori, Direttore dell’Unità di Biostatistica Epidemiologia e Sanità Pubblica del Dipartimento di Scienze Cardio-Toraco-Vascolari e Sanità Pubblica dell’Università di Padova.

«È importante sottolineare come la consapevolezza della necessità di far rete stia diventando il nuovo modus operandi per far fronte anche alle sfide delle emergenze epidemiologiche – spiega il professor Paolo Navalesi, direttore della COVID-19 VENETO ICU Network -. Nemmeno le Unità di terapia intensiva sono più un’isola all’interno degli ospedali. Mai come in questi mesi la loro funzione e operatività è stata al centro dell’attenzione pubblica. Le 25 Unità Operative del Veneto lavorano già in rete per raccogliere i dati di ogni ricoverato. Per questo studio abbiamo chiesto il coinvolgimento dei colleghi di Milano e aggiungere la visione di una realtà extra regionale ma ugualmente impegnata sul fronte del COVID. Ma soprattutto, la rete che ci ha visto coinvolti in modo innovativo e che ci permette di avere una importante chiave di lettura, è quella creata all’interno del nostro Ateneo tra l’istituto di Anestesia e Rianimazione e l’Unità di Biostatistica del prof. Gregori».

Il lavoro mirava a sviluppare uno strumento, attraverso un approccio di Machine Learning, capace di identificare i ricoverati per COVID-19 più a rischio di eventi fatali. La relazione studiata, quindi, è stata quella tra le caratteristiche dei pazienti e i casi di mortalità, prendendo in esame età, genere, punteggio di valutazione dell’insufficienza d’organo, necessità di ventilazione meccanica invasiva, ventilazione meccanica non invasiva, ossigenazione extracorporea a membrana, emofiltrazione venoso-venosa continua, tracheostomia, re-intubazione, posizione prona durante la degenza in terapia intensiva; e riammissione in terapia intensiva. Questi erano i dati a disposizione e processabili in un momento di emergenza e di grandissimo carico di lavoro nelle 25 terapie intensive del Veneto

Si è basato sui dati di 1616 pazienti ricoverati nelle terapie intensive della COVID-19 VENETO ICU Network e dell’IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico di Milano dal 28 febbraio 2020 al 4 aprile 2021.

I modelli hanno evidenziato l’età come il parametro predittivo più importante sulla mortalità di questi pazienti.

Dall’inizio della pandemia, lo sviluppo di modelli predittivi ha suscitato grande interesse a causa della mancanza iniziale di conoscenze su diagnosi, trattamento e prognosi sull’argomento. Vale la pena notare che sono stati proposti diversi strumenti per la previsione della mortalità dei pazienti COVID-19; tuttavia, è difficile confrontare le loro prestazioni perché ogni modello è stato sviluppato in pazienti con caratteristiche diverse, utilizzando diversi insiemi di variabili e utilizzando tecniche diverse per lo sviluppo del modello stesso.

«Queste tecniche sono lo strumento metodologico alla base della person-centered clinical research (ricerca clinica basata sulla persona) e della medicina personalizzata, fondata sull’analisi dei dati clinici, integrati con algoritmi e con i big data a disposizione – sottolinea il Professor Dario Gregori, Direttore dell’Unità di Biostatistica Epidemiologia e Sanità Pubblica del Dipartimento di Scienze Cardio-Toraco-Vascolari e Sanità Pubblica dell’Università di Padova -. Le variabili cliniche indagate rappresentano solo un piccolo numero di parametri potenzialmente rilevanti e in grado di influenzare gli esiti dei pazienti critici. Inoltre, diversi pazienti avevano registri incompleti, a causa dall’enorme carico di lavoro per i medici di terapia intensiva durante la pandemia di COVID-19. Ciò nonostante, i risultati di questa ricerca rappresentano l’ennesima dimostrazione della grandissima importanza della collaborazione tra biostatistici e medici per meglio capire le dinamiche dell’andamento di ogni malattia”

L’Unità di Biostatistica ha sviluppato tre diversi modelli predittivi, con le tecniche di ML. Ciascun modello includeva diversi set di variabili cliniche. I tre modelli hanno mostrato prestazioni predittive simili: l’età era il predittore principale per tutti i modelli considerati. Gli strumenti impiegati hanno dimostrato diversi punti di forza, tra cui il fatto che sono stati sviluppati su un’ampia coorte multicentrica di pazienti ammessi alle unità di terapia intensiva di due delle regioni italiane più colpite dalla pandemia di COVID-19

Link alla ricerca: https://janesthanalgcritcare.biomedcentral.com/articles/10.1186/s44158-021-00002-x

Titolo: «Access COVID-19 ICU mortality prediction: a machine learning approach using Super Learner algorithm» – «Journal of Anesthesia, Analgesia and Critical Care» – 2021

Autori: Giulia Lorenzoni1†, Nicolò Sella2†, Annalisa Boscolo3, Danila Azzolina1, Patrizia Bartolotta1, Laura Pasin3, Tommaso Pettenuzzo3, Alessandro De Cassai3, Fabio Baratto4, Fabio Toffoletto5, Silvia De Rosa6, Giorgio Fullin7, Mario Peta8, Paolo Rosi9, Enrico Polati10, Alberto Zanella11,12, Giacomo Grasselli11,12, Antonio Pesenti11,12, Paolo Navalesi 2,3*, Dario Gregori1 per la Rete ICU VENETO

1 Unità di Biostatistica, Epidemiologia    e Sanità Pubblica, Dipartimento di Scienze Cardiache, Toraciche, Vascolari e Sanità Pubblica, Università di Padova, Padova, Italia.

2 Dipartimento di Medicina (DIMED), Policlinico Universitario di Padova, Padova, Italia.3Istitutodi Anestesia e Terapia Intensiva, Università di Padova Ospedale, Padova, Italia.

4 Unità di Anestesia e Terapia Intensiva, Ospedali Riuniti Padova Sud, Schiavonia, Italia.

e Unità di Terapia Intensiva, Ospedale di San Donà di Piave e Jesolo, San Donà di Piave, Italia.

6 Unità di Anestesia e Critica, Ospedale San Bortolo, Vicenza, Italia.

7 Unità di Anestesia e Cure Intensive, Ospedale Dell’Angelo, AULSS 3 Serenissima, Mestre, Italia.

8 Unità di Anestesia e Terapia Intensiva, Ospedale Ca’ Foncello, AULSS 2 Marca Trevigiana, Treviso, Italia.

9 Servizi Medici di Emergenza, Dipartimento Regionale, AULSS  3, Venezia, Italia.

10 Unità di Anestesia e Terapia Intensiva B, Dipartimento di Chirurgia, Odontoiatria, Ginecologia e Pediatria, Università degli Studi di Verona, AOUI- Azienda Ospedaliero-Universitaria Integrata, Verona, Italia.

11 Anestesia e Critical Care, Dipartimento di Fisiopatologia e Trapianti, Università del Milan,Milano,  Italia.

12 Dipartimento di Anestesia, Terapia Intensiva e Medicina d’Urgenza, Fondazione IRCCS Ca’ Granda-Ospedale Maggiore Policlinico, Milano, Italia

Foto di Mohamed Hassan

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova.

QUEGLI SCONTRI E FUSIONI ALL’ALBA DELL’UNIVERSO CHE HANNO AIUTATO LE GALASSIE A CRESCERE

Un team internazionale di astronomi, coordinato da Michael Romano, dottorando presso l’Università degli Studi di Padova e associato all’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), ha scoperto che circa il 40% delle galassie nell’Universo primordiale si trova in sistemi in fase di fusione. Viene così confermato lo scenario secondo cui, nelle prime fasi della loro evoluzione, le galassie hanno accresciuto in modo significativo la loro massa fondendosi tra loro.

scontri galassie universo
Quegli scontri e fusioni all’alba dell’universo che hanno aiutato le galassie a crescere. Due galassie a spirale; un simile fato è quello che si ipotizza per la nostra Via Lattea, che gli scienziati ritengono avrà una simile interazione con la vicina galassia di Andromeda

Tra gli eventi più spettacolari che si possono osservare nell’Universo locale ci sono sicuramente gli “scontri tra galassie” (galactic mergers, in gergo tecnico): questi avvengono quando due o più galassie si avvicinano a tal punto da iniziare a spiraleggiare l’una sull’altra a causa della gravità, fino a fondersi in un’unica galassia più grande. Se le due galassie hanno più o meno lo stesso numero di stelle (quindi la stessa massa stellare), la galassia risultante avrà circa il doppio della massa di quelle individuali: questo infatti è il meccanismo più veloce con cui le galassie possono crescere. Tuttavia, solo l’1% delle galassie nell’Universo locale sono osservate nell’atto di fondersi: al giorno d’oggi le galassie crescono prevalentemente perché accrescono gas freddo trasformandolo in stelle (il cosiddetto meccanismo di “formazione stellare”).

Nonostante sia noto già da tempo che gli eventi di mergers fossero più frequenti nel passato, la loro identificazione nell’Universo lontano è resa più complicata dalla presenza delle polveri interstellari, che impediscono alla luce prodotta da stelle giovani di raggiungere i classici telescopi ottici, e dalla difficoltà di questi telescopi di rilevare il moto delle galassie stesse.

Michael Romano

In un articolo appena pubblicato sulla rivista «Astronomy&Astrophysics» che vede come primo autore Michael Romano, dottorando presso l’Università di Padova e associato all’Istituto Nazionale di Astrofisica, il team ALPINE (ALMA Large Program to INvestigate C+ at Early times) riporta la scoperta di dozzine di galactic mergers nell’Universo primordiale grazie alle potenti antenne dell’interferometro ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), in Cile. Il radiotelescopio ALMA è infatti in grado di osservare la luce oscurata dalla polvere individuando galassie che altrimenti risulterebbero essere completamente invisibili, e di svelarne la struttura tridimensionale.

Il programma ALPINE, coordinato tra gli altri da Paolo Cassata, professore dell’Università degli Studi di Padova, ha studiato nel dettaglio un campione di un centinaio di galassie risalenti a quando l’Universo aveva “solo” un miliardo di anni. Grazie ad ALMA, è stato possibile rilevare la luce proveniente da queste galassie lontane ed emessa da un particolare ione del Carbonio, detto C+. Gli atomi di Carbonio infatti, vengono “ionizzati” dalla luce ultravioletta prodotta da stelle appena nate all’interno di nubi di polvere, emettendo luce ad una ben determinata frequenza. Tale “radiazione”, al contrario di quella ultravioletta, è in grado di viaggiare indisturbata attraverso la coltre di polvere che la circonda, fino a raggiungere le antenne di ALMA. La presenza di atomi di C+ fornisce quindi informazioni sul tasso di formazione stellare all’interno delle galassie e sulla loro morfologia.

Paolo Cassata

«Grazie al progetto ALPINE, siamo riusciti a osservare la struttura tridimensionale di queste galassie primordiali a diverse frequenze, identificando anche le componenti più polverose grazie all’emissione del C+, celate in precedenza persino agli occhi dei più potenti telescopi ottici, come l’Hubble Space Telescope – afferma Michael Romano -. Abbiamo scoperto che, 12 miliardi di anni fa, i mergers erano circa 40 volte più frequenti di oggi, fornendo un contributo significativo alla crescita in massa delle galassie nell’Universo lontano.

«Questa analisi ha permesso di stimare quante volte una galassia simile alla Via Lattea si sia scontrata con altre galassie vicine durante la sua evoluzione fino ad oggi – aggiunge Paolo Cassata -. Troviamo che, tipicamente, tali galassie possono subire fino a una decina di merging in circa 13 miliardi di anni, contribuendo alla formazione delle strutture che osserviamo attualmente nel nostro “vicinato cosmico».

«Con ALPINE abbiamo stimato per la prima volta la frazione di coppie di galassie nell’Universo primordiale che si stanno fondendo, o che sono in rotta di collisione, tramite misurazioni del C+. Questo ci ha permesso di confrontare il processo di crescita delle galassie dovuto a tali fusioni, con quello guidato dalla formazione stellare. I risultati del nostro lavoro evidenziano che la conversione di gas in stelle è il meccanismo primario che permette alle galassie di aumentare la propria massa, sebbene il contributo dovuto ai merging acquisti una sempre maggiore importanza con l’avvicinarsi agli albori dell’Universo, dove diventa almeno maggiore del 10% o, in alcuni casi, addirittura paragonabile al processo di formazione stellare – conclude Michael Romano -. In futuro, saremo sicuramente in grado approfondire il problema della crescita ed evoluzione delle galassie primordiali grazie ad ulteriori osservazioni ad alta risoluzione con ALMA e all’imminente lancio del James Webb Space Telescope».

 

Testo e foto dagli Uffici Stampa Università di Padova e Istituto Nazionale di Astrofisica sullo studio relativo a scontri e fusioni tra galassie all’alba dell’universo.

UN’ESTINZIONE DI MASSA 201 MILIONI DI ANNI FA – TRACCE DI EMISSIONI DI GAS SERRA ALLA FINE DEL TRIASSICO

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista «Nature Communications» dal titolo “Massive methane fluxing from magma–sediment interaction in the end-Triassic Central Atlantic Magmatic Province” rivela un massiccio rilascio di metano dalle rocce dei bacini dell’Amazzonia durante l’estinzione di massa di fine Triassico. Circa 1 milione di chilometri cubi di magma basaltico ha intruso rocce contenenti carbonio, che sono state scaldate e, come risultato, hanno quindi liberato metano.

Affioramento lungo la strada Trans-Amazzonica di una delle intrusioni magmatiche nel Bacino Amazzonico nei pressi della città di Medicilândia (Stato di Pará, Brasile). Fotografia di Andrea Marzoli

Un gruppo di ricerca internazionale guidato da Manfredo Capriolo dell’Università di Padova e ora al centro CEED dell’Università di Oslo in Norvegia ha individuato la presenza di metano in micrometriche goccioline fluide preservate nei cristalli delle rocce magmatiche dell’Amazzonia.

Il metano è un gas serra molto impattante in atmosfera e il suo coinvolgimento nella crisi di fine Triassico era stato precedentemente ipotizzato, ma questa è la prima volta che il metano viene individuato in maniera diretta all’interno delle rocce magmatiche di fine Triassico.

«L’analisi di microscopiche inclusioni fluide intrappolate in cristalli magmatici di 201 milioni di anni ha fornito la prima evidenza diretta del rilascio di ingenti quantità di metano, prodotto dal riscaldamento di rocce ricche in materia organica, alla fine del Triassico» afferma Manfredo Capriolo.

estinzione di massa gas serra Triassico
Inclusione fluida micrometrica (indicata dalla freccia rossa) contenente una bolla di metano (di forma sferica) ed un cristallo di sale (di forma cubica) in un liquido acquoso salino, che preserva l’originaria composizione dei fluidi derivanti dall’interazione tra magma e sedimenti, all’interno di un cristallo di quarzo in una roccia doleritica proveniente dal Bacino Amazzonico (campione proveniente da Monte Alegre, Stato di Pará, Brasile). Fotomicrografia di Manfredo Capriolo

«Simili evidenze di metano, derivante dall’interazione di Grandi Province Magmatiche con rocce sedimentarie durante le estinzioni di massa, saranno probabilmente individuate anche per altri eventi di simile intensità» aggiungono Omar Bartoli del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova e Angelo De Min dell’Università di Trieste.

«Questo studio rappresenta un importante passo in avanti nella comprensione delle emissioni di gas serra dalla Grande Provincia Magmatica di fine Triassico, la cui attività era sincrona con una delle più catastrofiche estinzioni di massa nella storia della Terra» conclude Andrea Marzoli, Dipartimento di Territorio e Sistemi Agro-Forestali dell’Università di Padova.

Tutti i principali episodi di estinzione di massa negli ultimi 500 milioni di anni sono contemporanei a eventi magmatici eccezionali. Lo studio delle emissioni magmatiche di gas serra, che innescarono queste antiche crisi biotiche, possono contribuire alla comprensione dei possibili effetti dell’attuale cambiamento climatico.

estinzione di massa gas serra Triassico
Veduta sul Rio delle Amazzoni dalla città di Monte Alegre (Stato di Pará, Brasile). Fotografia di Andrea Marzoli

Un’estinzione di massa 201 milioni di anni fa, tracce di emissioni di gas serra alla fine del Triassico

Link alla ricerca: https://www.nature.com/articles/s41467-021-25510-w

Titolo: “Massive methane fluxing from magma–sediment interaction in the end-Triassic Central Atlantic Magmatic Province” – «Nature Communications» – 2021

Autori: Manfredo Capriolo, Andrea Marzoli, László E. Aradi, Michael R. Ackerson, Omar Bartoli, Sara Callegaro, Jacopo Dal Corso, Marcia Ernesto, Eleonora M. Gouvêa Vasconcellos, Angelo De Min, Robert J. Newton & Csaba Szabó.

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova.

MEDICINA TERMALE E PAZIENTI CON DISABILITÀ CRONICA – TRATTAMENTI, CURE E TERAPIE RIABILITATIVE

 

Università di Padova, Fondazione Cariparo, Fondazione per la Ricerca Scientifica Termale, Centro Studi Termali Veneto Pietro d’Abano e Comune di Abano Terme lanciano il progetto di ricerca triennale “Nuovi modelli di integrazione tra trattamenti termali e terapia riabilitativa in soggetti con disabilità cronica nell’ambito del progetto di rilancio delle terme” finanziato con 470.000 euro.

medicina termale pazienti con disabilità cronica
Medicina termale e pazienti con disabilità cronica: trattamenti, cure e terapie riabilitative. Nella foto da sinistra Gilberto Muraro, Federico Barbierato, Rosario Rizzuto, Stefano Masiero

La medicina termale è una disciplina medica classificata dall’Organizzazione Mondiale della Sanità nel contesto delle medicine complementari ed integrative che sfrutta metodi naturali per il trattamento e la prevenzione di molteplici condizioni patologiche. Con l’avvento della pandemia di Covid-19 la situazione generale del termalismo sta vivendo una fase molto difficile e delicata con conseguenze importanti sotto il profilo imprenditoriale ed economico-finanziario. Ma questa situazione può rappresentare un’opportunità o meglio deve rappresentare per tutti una grande e irripetibile occasione di aggiornamento e di rilancio dell’intero comparto termale. Una grande sfida che coinvolge non solo gli addetti ai lavori, ma l’intera società che oggi più che mai ricerca e domanda salute e pone come mai prima un’attenzione peculiare al tema della salute e dello stare bene e della prevenzione. In questa innovativa visione i centri termali possono rappresentare un’alternativa alle cure riabilitative tradizionali ospedaliere.

L’Ospedale e i servizi connessi rappresentano oggi in Italia il principale modello di cura riabilitativa dei pazienti con disabilità motoria e funzionale ma molti autori sottolineano l’importanza di introdurre nuovi modelli di cura e riabilitazione. Nel nostro territorio nazionale e locale esistono numerosi bacini termali, che rappresentano una risorsa e un’opportunità per l’intera popolazione che può beneficiare delle proprietà favorevoli per la salute delle acque salso-bromo-iodiche e sulfuree.

«Un progetto che sfrutta una risorsa storica del territorio, la medicina termale, mettendo insieme istituzioni ed enti capaci di lavorare, ancora una volta, in grande sinergia. – afferma il Rettore dell’Università di Padova, Rosario Rizzuto –. Lo studio, coordinato dal professor Stefano Masiero, è quindi un brillante esempio di lavoro di squadra, dimostrazione, oltre che della capacità dell’Ateneo di essere avanguardia nella ricerca, di quanto l’Università sia legata indissolubilmente al suo territorio».

«È un progetto di ricerca che la Fondazione sostiene con convinzione per gli obiettivi che esso si pone: non solo la stesura di nuovi protocolli applicativi della medicina termale, con benefici attesi per i pazienti destinatari dei trattamenti, ma anche l’impatto che i suoi risultati potranno avere nel futuro sviluppo dell’area termale euganea, con ricadute positive sull’intero comparto e quindi sulla comunità stessa. Si tratta, inoltre, – dichiara il Presidente della Fondazione Cariparo, Gilberto Muraro – di un perfetto esempio di intervento in cui le istituzioni fanno rete, mettendo a fattor comune risorse umane e finanziarie: una modalità di operare che il nostro ente promuove e privilegia sempre più e che diventerà fondamentale nei prossimi anni per riuscire a sviluppare iniziative di ampia portata».

«Abano Terme è il più grande ed antico centro termale d’Europa per quanto riguarda la fango-balneo-terapia. Gli antichi romani – dice il Sindaco di Abano Terme, Federico Barbierato – avevano già intuito le straordinarie proprietà benefiche dei fanghi termali; oggi, numerosi studi hanno dimostrato che i fanghi delle terme di Abano possiedono qualità antinfiammatorie e depurative, tanto da essere gli unici fanghi la cui efficacia è garantita da un Brevetto Europeo. In questo particolare momento storico, in cui si mira a recuperare uno stato di benessere psicofisico, le Nostre terme e i Nostri fanghi svolgono un ruolo decisivo per tutti quelli che cercano di privilegiare la salute».

«Il progetto di ricerca ha come obiettivo principale quello di definire nuovi ed innovativi modelli riabilitativi sinergici in ambiente termale, che affianchino alle terapie termali tradizionali per pazienti affetti da sindrome Long-COVID, osteoartrosi e da linfedema secondario a mastectomia. Verranno inoltre indagati – sottolinea il Professor Stefano Masiero coordinatore scientifico del progetto – i meccanismi immunologici e infiammatori coinvolti nella risposta ai trattamenti riabilitativi in ambiente termale. Infine, la creazione di uno strumento di condivisione online per la raccolta sistematica dei dati clinico-funzionali dei pazienti che frequentano le diverse strutture termali-riabilitative nazionali rappresenterà un ulteriore passo avanti per ampliare le conoscenze in questo ambito».

Lo studio promosso dalla Cattedra di Medicina Fisica e Riabilitativa dell’Università di Padovacoordinato dal Prof. Stefano Masiero, Ordinario di Medicina Fisica e Riabilitativa dell’Università di Padova, dal titolo “Nuovi modelli di integrazione tra trattamenti  termali e terapia riabilitativa in soggetti con disabilità cronica nell’ambito del progetto di rilancio delle terme” costituisce in questo contesto un tentativo di approfondire l’utilizzo dei setting termali come sede per sviluppare percorsi riabilitativi integrati tra interventi riabilitativi classici e terapia termale tradizionale per pazienti con disabilità ortopedica, neurologica ed oncologica.

Il progetto di ricerca che si svilupperà in 3 anni sarà supportato dall’Università di Padova, Fondazione Cariparo, Fondazione per la Ricerca Scientifica Termale, Centro Studi Termali Veneto Pietro d’Abano con il Comune di Abano Terme e prevede un contributo complessivo di 471.000 euro.

Gli obiettivi

1) approfondire scientificamente importanti aspetti molecolari e cellulari in ambito termale per poter promuovere in sicurezza e con efficacia l’impiego della medicina termale e delle sue infrastrutture come nuovo modello di cura, prevenzione e riabilitazione per i pazienti con disabilità motoria e funzionale;

2) proporre nuovi modelli integrazione tra trattamenti termali, cure primarie e terapia riabilitativa (in un setting termale) in pazienti con disabilità cronica. Con questo progetto si vuole fornire un importante contributo per la definizione di nuovi modelli sinergici tra trattamenti termali tradizionali e protocolli riabilitativi nell’ambito di patologie attualmente rilevanti dal punto di vista epidemiologico, quali la sindrome long-Covid, l’osteoartrosi ed il linfedema post-mastectomia. In particolare, si andranno a delineare percorsi specifici e personalizzati per la presa in carico in sicurezza da parte delle strutture termali dei pazienti con disabilità cronica o transitoria, favorendo modelli di integrazione con l’assistenza ospedaliera e territoriale.

Infine, sarà creato uno strumento di collaborazione online per la raccolta sistematica dei dati clinico-funzionali dei pazienti che frequentano le strutture termali-riabilitative; tale strumento, inizialmente utilizzato nel contesto della nostra ricerca, verrà progressivamente impiegato nei centri termali dislocati nel territorio locale e nazionale con l’obiettivo di ricercare una maggiore solidità scientifica all’utilizzo dei trattamenti termali, oltre che analizzare nuove variabili che ad oggi non sono state esplorate nella letteratura.

Per la realizzazione del progetto saranno coinvolti Centri Termali Veneti e di altre Regioni italiane.

Il progetto si svilupperà in due fasi, una prima fase preclinica ed una seconda fase clinica. Nella fase preclinica, saranno condotti studi in vitro ed in vivo allo scopo di approfondire i meccanismi molecolari e cellulari alla base degli effetti terapeutici delle acque termali nell’ambito delle patologie oggetto di studio. Nella seconda fase, clinica, i pazienti coinvolti saranno trattati presso le strutture termali che parteciperanno al progetto di ricerca, associando ai trattamenti termali convenzionali con protocolli riabilitativi. I pazienti verranno valutati all’inizio ed al termine del trattamento, e verranno sottoposti a due follow-up a distanza di 3 e 6 mesi e saranno con test clinici, psicologici e neuropsicologici, laboratoristici anche con l’ausilio di nuove tecnologie.

Questo studio ha in conclusione l’obiettivo di ampliare le attuali indicazioni riabilitative in ambiente termale, mediante lo sviluppo e la validazione di percorsi terapeutici specifici in persone con disabilità cronica o transitoria; allo stesso tempo lo sviluppo di un database collegato alle strutture termali potrà permettere di raccogliere importanti dati scientifici in ambito termale in tutto il territorio nazionale.

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa Università di Padova.