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Medicina

Come fa lo stress dei padri a ricadere sui figli

Studi sui topi hanno dimostrato che una misteriosa modalità di comunicazione intercellulare basata su vescicole che si staccano da una cellula e si fondono con un’altra è in grado di trasmettere agli spermatozoi lo stato di stress del padre, influenzando così il modo in cui i suoi figli reagiranno allo stress

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Un padre stressato e traumatizzato può lasciare cicatrici sui suoi figli. Una nuova ricerca suggerisce che questo avviene perché gli spermatozoi “imparano” dalle esperienze paterne con una misteriosa modalità di comunicazione intercellulare, in cui piccole bolle si staccano da una cellula e si fondono con un’altra.

Trasportando proteine, lipidi e acidi nucleici, queste particelle espulse da una cellula agiscono come una sorta di sistema postale che si estende a tutte le parti del corpo, rilasciando piccoli pacchetti noti come vescicole extracellulari.

Il loro contenuto sembra scelto con cura. “Il carico all’interno della vescicola determina non solo da dove viene, ma anche dove sta andando e cosa farà quando ci arriverà”, spiega Tracy Bale, neurobiologa della University of Maryland School of Medicine.

La ricerca preliminare di Bale e altri, illustrata nelle scorse settimane durante l’annuale meeting della Society for Neuroscience a San Diego, mostra come le vescicole extracellulari possano regolare i circuiti cerebrali e aiutare a diagnosticare malattie neurodegenerative, oltre ad alterare gli spermatozoi, influenzando lo stato di salute del cervello della prole.

Prove evidenti che le condizioni difficili che colpiscono un uomo influenzano i suoi figli sono emerse dalle carestie e dalla guerra che devastarono l’Europa più di un secolo fa. In quegli involontari esperimenti umani, la carestia prolungata sembra aver scatenato una serie di cambiamenti nella salute nelle generazioni successive, compresi livelli di colesterolo più alti e un aumento dei tassi di obesità e di diabete.

Per studiare l’ereditarietà di questi cambiamenti a livello cellulare, Bale e collaboratori hanno condotto una serie di esperimenti sui topi. È abbastanza facile mettere un topo in condizioni di stress. Basta infilarlo in un tubo da cui non può uscire, allagare la sua lettiera o bombardarlo di rumore bianco, e i livelli di ormone dello stress aumentano vertiginosamente, proprio come capita alle persone preoccupate per la loro situazione economica o che devono affrontare una pressione costante sul lavoro.

Tuttavia, il modo in cui un topo risponde fisiologicamente allo stress è notevolmente diverso se, mesi prima del concepimento, suo padre ha vissuto un periodo di stress. In qualche modo “il loro cervello si sviluppa in modo differente rispetto a quando padre non ha sperimentato quello stress”, dice Chris Morgan, postdoc nel laboratorio di Bale che ha contribuito a creare il modello murino.

Il grande interrogativo è, anzitutto, come fanno le informazioni sull’ambiente paterno a raggiungere l’utero. Dopo tutto, dice Morgan, il “padre è lì solo per una notte, forse solo per poche ore”.

Forse il suo sperma può contenere ricordi di traumi passati? L’ipotesi sembrava ragionevole ma controversa. Poiché il DNA è impacchettato strettamente nel nucleo di uno spermatozoo, “l’idea che la cellula possa rispondere a qualsiasi input ambientale era piuttosto sconvolgente”, dichiara Jennifer Chan, ex dottoranda nel laboratorio di Bale, ora postdoc alla Icahn School of Medicine del Mount Sinai a New York City.

Piuttosto, ragionava la ricercatrice, deve esserci un altro tipo di cellula il cui DNA reagisce ai cambiamenti ambientali, e quella cellula potrebbe poi comunicare quell’informazione agli spermatozoi perché la trasmettano durante la fecondazione. Chan si è concentrata su una popolazione di cellule che interagiscono con gli spermatozoi in via di sviluppo rilasciando molecole che li aiutano a crescere e maturare. Queste secernono anche vescicole extracellulari e Chan ha dimostrato che è il contenuto di queste vescicole a fondersi con gli spermatozoi, inserendo ricordi dello stress passato vissuto dal padre.

In una serie di esperimenti, Chan ha stressato un gruppo di topi maschi, li ha fatti accoppiare e ha osservato le risposte allo stress dei cuccioli. Determinante è stato un insieme di esperimenti di fecondazione in vitro in cui raccoglieva lo sperma di un topo che non aveva mai sperimentato stress indotto. Metà del suo sperma finiva in una piastra da laboratorio con vescicole precedentemente esposte agli ormoni dello stress. L’altra metà era messa in coltura con vescicole che non avevano avuto alcun contatto con gli ormoni dello stress.

Chan ha poi iniettato spermatozoi dei due gruppi negli ovociti di una femmina non stressata e ha poi ha impiantato gli ovociti fecondati, gli zigoti, nella stessa madre adottiva. La prole di zigoti non stressati si è sviluppata normalmente, mentre i topolini nati da zigoti esposti allo stress hanno mostrato la stessa risposta anormale allo stress di quelli i cui padri avevano vissuto uno stress prima dell’accoppiamento. Questo dimostra che le vescicole extracellulari fanno da canale per la trasmissione dei segnali di stress paterno alla prole, dice Chan.

I risultati sono “nuovi e di grande impatto, specialmente se consideriamo l’influenza del servizio militare o di altri ambienti di lavoro che possono produrre uno stress elevato”, afferma Robert Rissman, neuroscienziato dell’Università della California a San Diego, che non era coinvolto con la ricerca. “Penso che sarebbe importante capire meglio la specificità dell’effetto e in che modo i diversi tipi di fattori di stress o la loro intensità possono modulare questo sistema”.

 Spermatozoi prima della fecondazione di un ovocita (Westend61-RF / AGF)

Spermatozoi prima della fecondazione di un ovocita (Westend61-RF / AGF)

 

Come primo passo verso la traduzione dei risultati agli esseri umani, Morgan sta collaborando con Neill Epperson, psichiatra dell’Università della Pennsylvania, per monitorare i cambiamenti di proteine e RNA nei campioni di sperma umano. Al meeting di neuroscienze, Morgan ha presentato i dati di uno studio di sei mesi su 20 studenti universitari e laureati, che ogni mese si presentavano per donare lo sperma e compilavano, nello stesso giorno, un questionario in cui dichiaravano quanto si sentissero stressati.

Dati preliminari suggeriscono che alcuni mesi dopo che uno studente ha riferito uno stress il suo sperma mostra cambiamenti in “piccoli RNA non codificanti”: molecole di RNA che non vengono tradotte in proteine ma controllano invece quali geni si attivano o disattivano. Analizzando gli spermatozoi di questo gruppo di giovani maschi sani, i ricercatori hanno in programma di costruire una comprensione di base dei cambiamenti molecolari legati a stress lievi, come gli esami universitari.

Successivamente, sperano di confrontare queste fluttuazioni di base con i cambiamenti indotti da fattori di stress più prolungati, come il disturbo da stress post-traumatico o malattie neurologiche come l’autismo e la schizofrenia.

Le firme molecolari nelle vescicole extracellulari possono anche aiutare i ricercatori a scoprire nuovi modi per effettuare diagnosi in modo non invasivo o prevedere gli esiti negativi sulla salute dei figli, dice Gerlinde Metz, che studia l’ereditarietà transgenerazionale delle risposte allo stress all’Università di Lethbridge in Alberta e non era coinvolta nella ricerca. In quel caso, le vescicole potrebbero diventare la base per un pionieristico tipo di test sullo stress.

L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Scientific American” 





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Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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Medicina

Alzheimer, individuati due geni rarissimi associati alla malattia

Sono state identificate due varianti genetiche estremamente rare, presenti in persone con Alzheimer e potenzialmente associate alla malattia

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Due tasselli si aggiungono al puzzle dell’Alzheimer e di altre malattie neurodegenerative. Un gruppo di ricerca, coordinato dalla Boston Unniversity School of Medicine, ha identificato due varianti genetiche rare associate alla malattia di Alzheimer. Si tratta di forme mutate del gene Notch3 e del gene Trem2, che sono state rintracciate in alcune persone con Alzheimer, mentre erano assenti nelle persone che non hanno la patologia. I risultati sono pubblicati su Jama Network Open.

I precedenti

In generale, i geni Notch sono collegati allo sviluppo del cervello. I ricercatori avevano identificato l’assocazione fra alcune mutazioni del Notch3 e una rara forma di demenza, chiamata sindrome Cadasil. In questa malattia nella prima età adulta si manifestano sintomi come cefalee importanti e ictus, che precedono la comparsa della demenza nella mezza età. Mentre il collegamento fra mutazioni del gene Notch3 e l’Alzheimer era stata ipotizzata in uno studio di dimensioni limitate, su una famiglia turca.

Ma anche il gene Trem2 era sotto osservazione da parte degli scienziati. Uno case report, uno studio su una famiglia italiana, aveva mostrato che persone che hanno due copie di una particolare mutazione di questo gene sviluppano una rara malattia neurodegenerativa, detta di Nasu-Hakola, una demenza che anche in questo caso compare precocemente, durante la mezza età, spesso insieme a lesioni alle ossa e fratture.

Due mutazioni rarissime

Tuttavia non ci sono studi molto vasti, su larga scala, che abbiano approfondito il ruolo di questi geni e delle loro forme mutate. La ricerca di oggi va in questa direzione: l’indagine, infatti, ha riguardato l’analisi dei dati del dna di oltre 10mila persone, di cui circa 5600 con Alzheimer e circa 4600 in assenza di questa patologia. Nell’analisi è stata esaminata l’intera sequenza di dna codificante, cioè la parte che collabora, attraverso complessi meccanismi biologici, alla produzione di proteine, dunque di tutto l’organismo e delle manifestazioni cliniche che può presentare – ma c’è anche una parte non codificante, che ha comunque un ruolo importante nel regolare l’espressione dei geni. Il focus è ricaduto su 95 geni precedentemente associati all’Alzheimer. E i partecipanti con questa malattia avevano molte mutazioni in più.

Inoltre, i ricercatori spiegano di aver identificato per la prima volta due mutazioni estremamente rare, nei geni citati, Notch3 e Trem2, all’interno del campione analizzato. Tali varianti potrebbero essere collegate a queste inusuali forme di demenza e all’Alzheimer, anche perché presenti soltanto nelle persone con questa malattia. Gli autori illustrano che la variante identificata del gene Notch3 è molto rara ed associata maggiormente ad alcune etnie, dato che molto più frequente nei discendenti di ebrei aschenaziti. Il prossimo passo sarà approfondire i risultati e cercare di capire se la mutazione del gene Notch3 è presente anche in un vasto campione indipendente di persone, per capire se si conferma la maggiore incidenza fra gli ebrei aschenaziti. Il tutto anche per sviluppare test predittivi e diagnostici indirizzati a popolazioni specifiche.

“I nostri risultati”, spiega Lindsay Farrer, a capo della divisione di genetica biomedica alla Boston University School of Medicine “indicano che mutazioni diverse dello stesso gene oppure un differente numero di copie di una mutazione possono portare a forme molto diverse di demenza”. Inoltre, varianti genetiche rare associate al rischio di demenza può fornire informazioni sui percorsi biologici alla base dello sviluppo dell’Alzheimer.

L’obiettivo finale, spiegano i ricercatori, è quello di trovare biomarcatori per individuare queste forme di demenza e di Alzheimer. Questo anche considerando che esistono numerosi sottotipi di Alzheimer con caratteristiche molecolari differenti: studiare i geni è importante per individuare strategie terapeutiche sempre più affinate e mirate sulla specifica forma patologica.





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Medicina

Maestre minacciate dai no vax, arrivano i carabinieri

Tensioni da tre giorni anche davanti a due scuole dell’infanzia a Faenza. Nove bimbi non vaccinati vengono portati lo stesso. La preside: “La legge va rispettata”

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RAVENNA – “Sappiamo chi sei e dove abiti, ti denunceremo“. Insulti e minacce rivolte da un gruppo di no-vax alle maestre della materna di Brisighella. Al punto che per ben tre volte sono stati chiamati i carabinieri. Una scena che si ripete da tre giorni, denuncia la preside Paola Fiorentini, davanti ai bambini che, lasciati all’interno dell’edificio, vengono comunque ammessi in classe. Stessa vicenda anche in due scuole dell’infanzia di Faenza: sei piccoli di 4 e 5 anni non vaccinati vengono portati comunque nell’istituto, nonostante dal 10 marzo per legge sia obbligatorio presentare il certificato vaccinale per essere ammessi.

I genitori arrivano accompagnati da esponenti del comitato “Articolo 32 Libertà e salute” – racconta la dirigente – con toni arroganti e minacciosi aggrediscono verbalmente le maestre. Le offese sono state molto pesanti ed a ciò si aggiunge che questi estranei non identificati si sono permessi di entrare nelle scuole, registrare e fotografare le docenti, con palese violazione della privacy. Il tutto è avvenuto davanti ad altri genitori e ai bambini del plesso“.

I casi riguardano nove bambini i cui genitori sono “inadempienti” rispetto alla Legge Lorenzin: tre che frequentano la materna a Brisighella e sei iscritti in due materne a Faenza. Negli anni i genitori degli alunni non vaccinati dei due istituti comprensivi guidati da Paola Fiorentini, preside da quasi 15 anni, sono stati ripetutamente sollecitati a fornire la documentazione necessaria. “Nei primi tempi – ricostruisce la dirigente – hanno fornito domanda di appuntamento all’Asl, appuntamento sempre disatteso, ma a partire da settembre 2018 non è stata presentato nessun documento in proposito“.

La scorsa settimana questi genitori sono stati avvisati dalle docenti prima, tramite raccomandata poi, che i bambini non potevano più essere accolti. Rispetto alla scadenza del 10 marzo è stata data alle famiglie la possibilità di mettersi in regola per una settimana. “Gli stranieri che non avevano capito bene cosa presentare si sono messi in regola subito, sono invece rimasti nove casi inadempienti”, spiega la preside.

Di qui le tensioni davanti alle scuole cominciate mercoledì scorso. I genitori no-vax lasciano i bambini all’interno del plesso, in modo tale che le docenti sono obbligate a riceverli per evitare l’abbandono di minori. “Devo far rispettare una legge varata dal precedente governo e confermata dall’attuale – insiste Paola Fiorentini – non entro nel merito, ma a partire dal 10 marzo è fatto divieto di frequenza ai bambini non vaccinati, pur mantenendo l’iscrizione e il permesso di rientro una volta che sia presentata la necessaria documentazione“.

La preside si sfoga, è amareggiata: “Come dirigente statale e soprattutto come cittadino italiano rispettoso delle leggi, mi chiedo se è possibile offendere delle lavoratrici che applicano la legge. Mi chiedo anche se ha senso proporre ai ragazzi lezioni contro il bullismo quando la scuola è vittima di questi gravi episodi di bullismo, senza rispetto dei lavoratori, degli altri genitori e soprattutto dei bambini che vivono in una atmosfera minacciosa, per non parlare della totale mancanza di rispetto per coloro che per vari motivi sono immuno-depressi e quindi si trovano esposti a pericoli per il totale egoismo di pochi facinorosi“.

Il Comitato Articolo 32 va invece all’attacco fornendo una interpretazione differente: il termine introdotto dal decreto Milleproroghe del 10 marzo è “applicabile solamente a coloro che hanno autocertificato le vaccinazioni obbligatorie già effettuate al momento dell’iscrizione a scuola in settembre. Non si applica per chi ha ottenuto l’ammissione alle materne ed alle scuole per l’infanzia in forza di formale richiesta di vaccinazione trasmessa all’Asl“. Una battaglia legale che si consuma ora davanti alle scuole. E davanti ai bambini al punto che l’insegnante, ieri in lacrime, ha chiamato i carabinieri.





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La Repubblica

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Un gadget impiantabile che rilascia antibiotici per prevenire le infezioni

Un involucro biodegradabile può abbassare il rischio di infezioni post operatorie del 40%. Ecco com’è fatto in questo video

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Gli interventi chirurgici al cuore, come per esempio l’impianto di un pacemaker, o di un defibrillatore, portano con sé un certo rischio per lo sviluppo di infezioni. Un team di ricercatori della Cleveland Clinic ha per questo messo a punto un piccolo device per il rilascio locale di antibioticiche, dopo i primi test, ha dimostrato di poter abbassare il rischio d’infezione del 40%.

Si tratta di fatto di una busta, in materiale biocompatibile, all’interno della quale vengono inseriti, a seconda del caso, il defibrillatore o il pacemaker, e che rilascia gradualmente e per un tempo prolungato dosi giornaliere di antibiotico. A missione compiuta, dopo qualche settimana l’involucro si riassorbe completamente in modo autonomo, non lasciando alcuna traccia: non necessita perciò di rimozione. Di seguito un’animazione per vedere da vicino l’intero processo.

(Credit video: Cleveland Clinic)





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Wired

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