Da un invertebrato della Laguna Veneta nuove risposte per Alzheimer e Parkinson
Lo studio congiunto dell’Università di Padova e della Statale di Milano
Un perfetto 'laboratorio' vivente che potrebbe dare nuove risposte per
Alzheimer e Parkinson. E' l’invertebrato botryllus schlosseri che vive nella Laguna Veneta ed è il protagonista dello studio pubblicato su 'Brain communications', un lavoro congiunto dell’Università di Padova e della Statale di Milano sulle specificità del cervello e sul ciclo di vita di questo piccolo animale marino che sembra aprire nuove frontiere per capire i meccanismi alla base dell Alzheimer e del Parkinson
"Le malattie neurodegenerative e l’invecchiamento cerebrale rappresentano una sfida importante della medicina anche considerato l’aumento della durata della vita media e la necessità di un invecchiamento sano - spiega Alberto Priori, docente di Neurologia del Dipartimento di Scienze della Salute all’Università degi Studi di Milano e coordinatore ricerca - Una rilevante criticità nello studio di questi fenomeni è la messa a punto di modelli biologici semplici e ripetibili. Il botrillo rappresenta in tal senso un’innovazione determinante perché riassume l’invecchiamento e la degenerazione dei suoi neuroni nel giro di pochi giorni con una omogeneità genetica che consente, a basso costo, la valutazione di diversi stimoli ambientali, farmacologici e fisici non solo da un punto di vista genetico ma anche metabolico. Credo - aggiunge - che gli studi sul botrillo ci potranno fornire preziose informazioni su meccanismi alla base di malattie neurodegenrative come quella di Alzheimer e quella di Parkinson solo per citare quelle più note".
“Il botrillo è davvero speciale perché è un animale che forma colonie in cui ciclicamente gli animali adulti, che si dispongono a raggera come dei piccoli fiori, degenerano simultaneamente. In laboratorio, questo succede ogni settimana e ci dà la possibilità di studiare ripetutamente la degenerazione del cervello - afferma Lucia Manni, dipartimento di Biologia, Università di Padova, coordinatrice ricerca - Peraltro, mentre gli adulti degenerano, ci sono dei nuovi individui che li vanno a sostituire, perciò, accanto a cervelli che degenerano, ce ne sono altri (le gemme) che contemporaneamente si sviluppano. Le gemme in crescita non vengono “contaminate” dalla degenerazione dei loro genitori, anche se condividono lo stesso sistema circolatorio. Questo ci dà la possibilità di studiare anche i meccanismi che possono proteggere i cervelli in formazione dalla neurodegenerazione. Se si considera poi che le colonie possono vivere in Laguna un paio di anni, possiamo anche confrontare la neurodegenerazione in colonie giovani e vecchie”.
L’ipotesi che la neurodegenerazione in botrillo sia simile alle proteinopatie delle malattie neurodegenerative umane
Il botrillo offre un'opportunità di ricerca unica grazie alla particolarità del suo ciclo vitale. "Si riproduce sia in modo sessuato (dando origine a una larva a forma di girino che nuota) che asessuato (ovvero, gli individui della colonia generano gemme geneticamente identiche grazie ad un processo di gemmazione). Proprio grazie alla comparsa di nuove gemme - spiega il lavoro - e alla contemporanea morte degli individui vecchi, nel botrillo troviamo fasi di vita ricorrenti in cui le colonie ringiovaniscono settimanalmente. Anche per questa ragione questo invertebrato è di per sé un 'modello a invecchiamento rapido' che permette di studiare la neurodegenerazione con cadenza settimanale e nello stesso ambiente genetico, cioè in individui identici come gemelli".
Altra peculiarità è che il botrillo mostra risposte comportamentali semplici che dipendono dall'attivazione di diversi recettori, suggerendo che esistano differenti circuiti sensomotori proprio come nell'uomo e in altri mammiferi. Questi semplici comportamenti ci permettono di quantificare facilmente le abilità degli individui in degenerazione. "In questo invertebrato, inoltre, i neuroni in degenerazione presentano caratteristiche morfologiche e cause di morte cellulare proprio come avviene nelle malattie neurodegenerative umane derivate da proteinopatie (causate, ad esempio, da un mal ripiegamento delle proteine). L’amiloidogenesi, ovvero la formazione di depositi proteici extracellulari che provoca la morte neuronale nell’Alzheimer, è un processo fisiologicamente attivo anche nel botrillo. L’ipotesi che la neurodegenerazione in botrillo sia simile alle proteinopatie delle malattie neurodegenerative umane deriva dal fatto che, nella stessa colonia, possono coesistere lo sviluppo di nuovi neuroni nelle gemme e la degenerazione dei neuroni vecchi degli adulti", riflettono i ricercatori.
“Molto significativo è il fatto che questo invertebrato coloniale esprime un alto numero di geni che codificano per proteine coinvolte nelle malattie neurodegenerative umane - sottolinea Chiara Anselmi, Dipartimento di Biologia, Università di Padova, prima autrice - Questi geni sono espressi in modo differente nelle diverse fasi della vita del botrillo e sono associati a un peggioramento dell’abilità di rispondere agli stimoli esterni e ad una diminuzione del numero dei neuroni man mano che l’animale si avvicina alla fase di degenerazione”.
Il Botryllus schlosseri può rappresentare un nuovo, affascinante modello di sviluppo e rigenerazione
"“Il presente studio apre due importanti scenari. Il primo è rivolto ad una migliore comprensione di ciò che accade, sin dalle prime fasi di malattia, nella neurodegenerazione umana, ad esempio nella Malattia di Alzheimer o nella malattia di Parkinson. Il secondo, forse ancor più affascinante, è legato alla possibilità di investigare l’effetto di metodiche di neurostimolazione non invasive come la terapia neuroprotettiva, ovvero in grado di modificare il decorso di malattia sin dalle sue prime fasi, caratteristica questa che sarebbe unica rispetto a tutte le altre terapie, farmacologiche e non, presenti al momento e di fatto meramente sintomatiche”, conclude Tommaso Bocci, ricercatore di Neurologia del Dipartimento di Scienze della Salute della Statale di Milano e primo autore.
"Sulla base di questi risultati, Botryllus schlosseri può rappresentare un nuovo, affascinante modello di sviluppo e rigenerazione, con il potenziale di rivelare i meccanismi dei disturbi umani, tra cui l'Alzheimer e il Parkinson. Ciò potrebbe portare all'identificazione di nuovi bersagli farmacologici e allo sviluppo di strategie innovative non farmacologiche e - dato il breve ciclo di vita di questo semplice e piccolo animale - in tempi relativamente brevi", chiosano i ricercatori.
Salute e Benessere
Salute, esperti: “Alimentazione corretta e esercizio...
Al congresso 'Healthy lifespan' a Milano, 'dieta, movimento e azione creatina aiutano sportivi in caso di sforzi intensi e anziani a prevenire cadute e fratture'
Invecchiare in modo sano, prevenire cadute e fratture quando si è anziani e per questo motivo soggetti a fragilità ossea. Questi i temi al centro della seconda giornata del V Congresso internazionale "Healthy lifespan - Positive nutrition, antiinflammation diet, physical activity and sport" organizzato dalla Fondazione Paolo Sorbini, e promosso da Enervit e Technogym a Milano. "Come è stato dimostrato in un recente studio - afferma Asker Jeukendrup, direttore della società di consulenza sulle prestazioni Mysportscience e professore presso la Loughborough università - l’assunzione di glucosio ha migliorato le performance degli sportivi del 9% rispetto al gruppo di confronto che aveva assunto un placebo. L’assunzione di glucosio e fruttosio insieme, poi, ha migliorato ulteriormente di oltre il 7% le performance".
Di attività fisica ha parlato anche Jordan D. Metzl, medico dello Sport: "Oggi se vai da un medico ottieni i parametri vitali, altezza, peso e pressione sanguigna ma non i dati di fitness. La nostra speranza per il futuro è che dati medici e dati fitness siano insieme nella cartella clinica elettronica. Questo – spiega Metzl - renderà più facile il monitoraggio remoto dell'attività e una prescrizione di esercizi".
Fabrizio Angelini, presidente della Società italiana nutrizione dello sport e benessere (Sinseb) ha illustrato il ruolo della creatina in ambito sportivo: "Nella costruzione di un atleta che pratica uno sport di endurance, la creatina può essere utile perché ha un effetto buffer sul muscolo e un’azione sul consumo respiratorio di ossigeno ed antiossidante – evidenzia - Ha un’azione di contrasto sia alla fatica sia al dolore muscolare post allenamento, oltre ad avere un effetto antiossidante: 5 grammi al giorno sono in grado di contrastare i fenomeni ossidativi che si vengono a determinare in caso di sforzo atletico intenso. Molto interessante, l’azione della creatina sulla popolazione anziana che svolge attività fisica, nella quale ha un ruolo protettivo dalle fratture. Una corretta alimentazione, un adeguato esercizio fisico e la giusta supplementazione aiuta la popolazione anziana a prevenire cadute e fratture, e questo è un elemento importante se pensiamo alla grande sfida di sostenibilità a cui deve fronteggiare il nostro Ssn. In soggetti con una funzione renale deficitaria l’assunzione di creatina deve essere attenzionata con cura".
Silvano Zanuso, professore del dipartimento di Tecnologia presso la Ecu university di Perth (Au) e responsabile scientifico e ricerca di Technogym, non ha dubbi: "Vo2max, il massimo consumo di ossigeno che un umano può consumare in un’unità di tempo, è un ottimo predittore di mortalità e può essere migliorato. I parametri aerobici sono infatti predittori dell’età funzionale, lo stesso vale per la forza. Oltre ad essere correlati all'aspettativa di vita – fa notare Zanuso - i parametri aerobici e di forza possono essere allenati e la più grande riduzione del rischio di morte per tutte le cause la si ha passando dalla sedentarietà ad essere moderatamente attivi".
La semplice attività fisica "è correlata con l’aspettativa di vita, la salute e il livello funzionale ed è un fattore protettivo contro gli eventi cardiovascolari - aggiunge Zanuso - mentre l’esercizio fisico, sia la forza che l’attività aerobica, riduce il rischio cardiovascolare, la mortalità per tutte le cause e migliorano la longevità. Per questo forza e l’attività cardiorespiratoria vanno eseguite entrambe almeno 2-3 volte a settimana, oltre alla normale attività fisica quotidiana. L’attività aerobica migliora l’attività mitocondriale modulando positivamente l’infiammazione, l'attività di forza, da un punto di vista metabolico, aiuta il muscolo a captare il glucosio".
L’attività fisica è spesso legata all’alimentazione e in tal senso va tenuta alta l’attenzione quando c’è rischio di sovrappeso che "aumenta le probabilità di quattro malattie cardiovascolari, fegato grasso tipo 2, diabete di tipo 2, almeno 14 tipi di cancro e demenza – sottolinea Dorothy D. Sears, professoressa di Nutrizione e direttrice esecutiva della Clinical and community translational science presso il College of health solutions dell'Arizona State University – È importante allineare l'assunzione di cibo con i ritmi circadiani, gli innati ritmi biologici, durante i quali i livelli di cortisolo e melatonina si alzano e abbassano a ritmo opposto. Il cortisolo è alto durante la mattina e declina con l’avvicinarsi della sera, l’opposto fa la melatonina. I livelli di glucosio nell’organismo umano determinati dallo stesso pasto saranno più alti se il pasto è consumato la sera, piuttosto che la mattina".
Un ritmo circadiano "disallineato - evidenzia Sears - è collegato ad un rischio aumentato di una varietà di cancro, obesità, diabete di tipo 2, disturbi cardiovascolari. Un aiuto per mantenere allineato il nutrimento con il ritmo circadiano può arrivare dal digiuno intermittente, che può essere declinato in modo diverso ed è diverso dalla riduzione calorica. Il digiuno notturno è associato ad un miglioramento del controllo dei livelli di glucosio nel sangue e una diminuzione dell'infiammazione". Di sovrappeso ha parlato anche Hellas Cena, medico chirurgo specialista in scienza dell’alimentazione e professoressa dell’università di Pavia.
"L’obesità è già stata riconosciuta dall’Oms come una patologia cronica degenerativa - ricorda Cena - che favorisce malattie cardiovascolari, malattie metaboliche ed oncologiche e le infezioni. Negli ultimi 20-30 l’obesità è triplicata nel mondo, anche nei Paesi in via di sviluppo. Se i trend attuali non migliorano entro il 2030 una donna su 5 e un uomo su 7 saranno obesi, che a livello globale sono oltre 1 miliardo di persone".
"Attività ed esercizio fisico sono entrambi cruciali nel controllo del peso. Metodo e costanza sono molto importanti quando si parla di esercizio fisico - rimarca Elena Casiraghi, PhD, specialista in alimentazione e integrazione dello sport e docente a contratto di Teoria e metodi di preparazione degli sport individuali presso l'università degli studi di Pavia - L’allenamento è fatto dal volume (quanto tempo o ripetizioni), l’intensità che è strategica e infine la frequenza. Tre fattori che devono funzionare per fare in modo che l’esercizio fisico ci permetta di mantenere la nostra forma fisica anche dopo un periodo di dimagrimento. È importante creare una routine sostenibile da effettuare con metodo nella quotidianità. Ad esempio, fare le scale, invece, di prendere l’ascensore è un’opportunità di movimento, così come non prendere la scala mobile in metropolitana. Si tratta di strategie che aiutano a interrompere quella sedentarietà che nuoce alla nostra salute".
A chiudere la giornata Karin Michels, professoressa di Epidemiologia alla Fielding school of public health presso l'Ucla, Los Angeles: "Il microbiota intestinale è molto importante per la salute, influenza molte funzioni d’organo, è il nostro più grande organo immunitario. I pazienti con obesità - ha concluso - hanno una più limitata varietà di batteri intestinali e la varietà è importante per la salute del microbiota. Ad influenzare il microbiota intestinale sono dieta, genetica, farmaci, stile di vita sedentario, igiene. Per le persone con obesità si può ricorrere alla chirurgia bariatrica. Si tratta di un rimedio permanente, è un’operazione piuttosto invasiva ma è il modo più efficace per cambiare il microbiota in modo duraturo e per perdere peso".
Salute e Benessere
Microplastiche anche nel cervello, pari a un terzo di...
Lo studio valuta l'accumulo di questi inquinanti nel corpo umano
Le microplastiche sono ormai ovunque nel corpo umano. Ovunque i ricercatori le hanno cercate, eccole lì. Le concentrazioni più elevate sono state riscontrate in organi di vitale importanza come il cervello, ma anche la placenta e l'albero cardiovascolare. Per esempio, nel cervello, i livelli di micro e nanoplastiche rilevate in un cervello di peso medio di un adulto corrispondono all'equivalente di un terzo di una bottiglia di plastica da 1,5 litri. Lo evidenzia una ricerca commissionata da Vera Studio a un gruppo di esperti dell'Università degli studi della Campania 'Luigi Vanvitelli'.
La ricerca, condotta da Raffaele Marfella, del dipartimento di Scienze mediche e chirurgiche avanzate; Pasquale Iovino, del dipartimento di Scienze e tecnologie ambientali biologiche e farmaceutiche, e da Francesco Prattichizzo, dell'Irccs MultiMedica, polo scientifico e tecnologico di Milano, sintetizza le fonti di esposizione alle micro e nanoplastiche, le tipologie di queste particelle e le associazioni patologiche connesse. I risultati sono stati presentati al Planetary Health Festival - Il Festival italiano della salute planetaria, che si chiude oggi a Verona.
Negli ultimi anni, ricercatori da tutto il mondo hanno iniziato a esplorare l’accumulo di questi inquinanti nel corpo umano e le loro potenziali conseguenze per la salute. Le micro e nanoplastiche riscontrate più frequentemente provengono da materiali ampiamente utilizzati nella vita quotidiana, come contenitori per bevande e alimenti, tubature per l'acqua e tessuti sintetici come nylon e poliestere. Questi materiali - spiegano i ricercatori - rappresentano fonti difficili da quantificare, poiché sono presenti nell’aria (sia interna che ambientale), nell’acqua (soprattutto in bottiglia), nel cibo confezionato e nei prodotti per la cura della pelle. Fra questi, le bustine di tè in nylon e i biberon che, a seguito dell'esposizione al calore, come nel caso dell’utilizzo del microonde, possono rilasciare grandi quantitativi di particelle potenzialmente dannose per l'organismo.
“Questo rapporto è importante perché racchiude, per la prima volta, i risultati di tutte le ricerche pubblicate a livello internazionale. Nell’indagine emerge con chiarezza che le quantità di micro e nanoplastiche presenti in molti organi del corpo umano sono rilevanti, soprattutto nel cervello - sottolinea Marfella -. In alcuni casi è stata anche dimostrata l'incidenza di queste sostanze nelle cardiopatie, nell’ictus e persino nell’Alzheimer. Come ricercatori continueremo a indagare, ma mi pare necessario che il tema plastica nei prossimi anni diventi centrale anche per il ministero della Salute e non solo per quello dell’Ambiente".
Il messaggio dei ricercatori è chiaro: senza un intervento urgente e globale per ridurre la produzione di plastica e cambiare le abitudini di consumo, l’impatto sulla salute umana - e non solo sull'ambiente - è destinato ad aumentare.
Salute e Benessere
Salute, cardiologo Righetti: “Importante gestire...
L'esperto al congresso internazionale su longevità sana organizzato dalla Fondazione Paolo Sorbini a Milano
Per modulare l’infiammazione determinata dall’attività di endurance è utile "il connubio di maltodestrine e fruttosio in rapporto 2:1, come dimostrato nello studio presentato oggi e condotto dall’Equipe Enervit", che evidenzia "come i livelli di interleuchina-6 e di cortisolo erano nettamente più bassi tra gli atleti coinvolti nello studio che avevano assunto il connubio di maltodestrine e fruttosio rispetto a chi aveva assunto il placebo". Così Stefano Righetti, cardiologo presso l'ospedale S.Gerardo di Monza, in occasione del panel 'Attività fisica ed esercizio per una longevità sana' che oggi ha aperto la seconda giornata del V Congresso internazionale "Healthy lifespan - positive nutrition, antiinflammation diet, physical activity and sport" organizzato da Fondazione Paolo Sorbini, e promosso da Enervit e Technogym, a Palazzo Mezzanotte a Milano.
Al centro dell’intervento di Righetti la gestione dell’infiammazione nell’esercizio fisico di resistenza. "L'attività fisica moderata ha un effetto di riduzione dell'infiammazione rispetto alla sedentarietà - spiega l'esperto - Diverso è però il caso dell’esercizio di endurance ad alta intensità. Lo sport intenso causa un incremento delle cellule dell'infiammazione nel sangue. I fattori che influenzano l’infiammazione nello sport di endurance sono principalmente la durata dell’attività e l’intensità, oltre che il recupero. I meccanismi associati all’infiammazione sono quelli del metabolismo energetico, dell’adattamento muscolare e tissutale, del recupero post esercizio e anche dell'assorbimento del ferro".
"L’interleuchina 6 (Il-6), molecola dell’infiammazione, può aumentare anche di 100 volte dopo uno sforzo fisico estremo - sottolinea il cardiologo - Quando si riducono i livelli di glicogeno a livello muscolare, aumenta la produzione di interleuchina 6, andando a determinare il distacco di acidi grassi liberi che vengono usati per produrre energia. Dopo l’esercizio intenso si ha un danno muscolare che comporta il rilascio di calcio, che a sua volta attiva l’infiammazione. L’infiammazione locale a livello del muscolo diventa con il trascorrere delle ore sistemica e l’atleta sperimenta dolori muscolari, aumento del turnover proteico e aumento del volume muscolare. Dopo l’attivazione dell’infiammazione post esercizio fisico, si attivano anche molecole che modulano l’infiammazione, permettendo così la rigenerazione e riparazione del tessuto". Dopo 12-24 ore di fase acuta dell’infiammazione subentra la fase cronica, "durante la quale se l’interleuchina 6 resta alta si ha una riduzione della forza muscolare e un aumento del dolore muscolare - aggiunge Righetti - Inoltre, un'attività fisica intensa va a determinare una riduzione dell’efficienza del sistema immunitario per qualche ora. L’assorbimento del ferro è intaccato da alti livelli di infiammazione determinata dall’esercizio fisico intenso di endurance." Gli Omega 6 "sono molecole che contribuiscono ad attivare l’infiammazione, al contrario gli Omega 3 la riducono. I fosfolipasi sono in grado di staccare Omega 3 e Omega 6 dalla membrana cellulare e di gestire quindi i meccanismi di attivazione e spegnimento dell’infiammazione", conclude.