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Cura di sé
Neuroscienze: come cambierà la Medicina
Gemma Calamandrei, co-Presidente del Congresso S.I.N.S., Istituto Superiore di Sanità
1 XV Congresso Nazionale di Neuroscienze, Roma
XV Congresso Nazionale di Neuroscienze, Roma

di Paola Serristori

Un intenso primo piano della neuroscienziata e Premio Nobel Rita Levi Montalcini è stato scelto per introdurre sul megascreen i lavori del XV Congresso Nazionale della Società Italiana di Neuroscienze (S.I.N.S.), Roma. Non è il solo omaggio alla donna e studiosa che ovunque, e soprattutto a Roma, molti ricordano con ammirazione. Una foto “giovanile” di “Rita” - come voleva essere chiamata – affiancata alla più recente è stata un'affettuosa ed efficace idea di Gemma Calamandrei, co-Presidente del Comitato organizzatore e membro del Consiglio Direttivo S.I.N.S., Primo Ricercatore Section of Neurotoxicology and Neuroendocrinology, Department of Cell Biology and Neuroscience, Istituto Superiore di Sanità (ISS). Negli anni, lo sguardo di “Rita” ha sempre trasmesso ottimismo.

“E' veramente significativo, a Roma, ospitare il Congresso Nazionale della Società di Neuroscienze, dedicato alla  memoria del Premio Nobel e grande neuroscienziata Rita Levi Montalcini – premette Gemma Calamandrei - , che è stata membro onorario della nostra società, cittadina romana, e che tanto ha dato a questa città anche con la costituzione di The European Brain Research Institute (EBRI), incoraggiando i ricercatori che lavorano nella capitale, nei suoi enti di ricerca, un incoraggamento continuo. Ricordiamo ancora quando compì 100 anni: venne organizzata una celebrazione-compleanno all'Istituto Superiore di Sanità e le fu dedicata un'aula. Era un pacere lavorare all'ISS ed era un piacere ogni giorno guardare la targa, pensando che un pezzo di quella memoria ce la portiamo dietro, nel nostro lavoro quotidiano”.

Com'è lo stato della ricerca italiana nelle Neuroscienze?

“Roma è un importante centro di ricerca, anche se, forse, ancora scoordinata. Sul territorio ci sono tre Università, enti di ricerca importanti come CNR e ISS, molta ricerca su malattie neurodegenerative, che trova riscontro in grandi progetti internazionali. Però manca una rete di collaborazione tra diverse Università, un network che lavori anche insieme all'impresa, che nel Lazio non manca. Sviluppare innovazione-tecnologia-ricerca-cultura: ci sembra una grossa possibilità per i giovani.

Il Congresso 2013 di Neuroscienze ha riservato moltissimo spazio a giovani laureandi, dottorandi, con la scelta di simposi che fossero coordinati da neuroscienziati sotto i 40 anni e che avessero soltanto relatori under 40. Abbiamo avuto una risposta incredibile, lo dico da cinquantenne, ricercatore esperto: sono stati molto migliori, come qualità, gli argomenti proposti dai giovani, in quanto contenevano più interdisciplinarità. I loro curricula sono notevoli. Noi facciamo call proposers, nessuno sceglie gli argomenti dei simposia in base a simpatie, tutti devono presentare proposte. Avevamo pensato a 2 simposi, ne sono arrivati una ventina, molti da ricercatori che lavorano all'estero. Personalmente penso che abbiamo formato eccellenti giovani scienziati e ci sembra di assolvere anche a questo desiderio di Rita, di 'lavorare' affinchè i giovani possano aver accesso alla ricerca”.

2 Due ritratti della neuroscienziata Rita Levi Montalcini
   Due ritratti della neuroscienziata Rita Levi Montalcini

Nel pomeriggio inaugurale il programma ha affrontato subito The Human Brain Project, che avrà il contributo del know-out di scienziati in tutto il mondo, in contatto con la sede “operativa” di Lausanne (151 principal investigators, a cominciare da Henry Markram, Brain Mind Institute, EPFL), circa 1 miliardo di euro di investimento, cinque gruppi italiani coinvolti (Egidio D'Angelo, University of Pavia, Giovanni Erbacci (CINECA), Giovanni Frisoni (FBF), Enrico Macii, Politecnico di Torino, Francesco Pavone, European Laboratory for Non-linear Spectroscopy, University of Florence).

Sarà possibile ricreare su un supercomputer il funzionamento del cervello. “Non tanto per sostituire la ricerca sulle cellule o sugli animali – prosegue Calamandrei -, ma partendo da quello che già sappiamo su una sinapsi o una connessione tra due cellule nervose fare delle ipotesi e predire, ad esempio, quale ricerca sull'animale o in vitro possa essere più promettente per capire il funzionamento del sistema nervoso. E' un progetto ambiziosissimo, l'Italia vi partecipa e credo che si debba mirare sempre di più ad entrare in grandi reti europee ed internazionali. Anche le nostre competenze sono eccellenti”.

Una sessione dedicata al fattore di accrescimento nervoso (Nerve Growth Factor, NGF) scoperto da Levi Montalcini ed alle nuove prospettive terapeutiche. Già la scienziata utilizzava su di sé NGF in gocce per i disturbi oculari nell'età avanzata.

Plenary Lecture “di frontiera”, di Sabrina Diano, University of Yale, tra Diabete, Obesità, e Neuroscienze. “Sempre di più appare chiaro che esse dipendono da interazioni di diversi sistemi, tra cui quello nervoso – commenta Calamandrei - , e guardare a patologie tradizionalmente considerate di organi periferici come patologie in cui il cervello gioca un ruolo come regolatore del glucosio, delle risposte neuroendocrine, guardare alle condizioni ambientali, allo stress, questa visione integrativa accompagnerà la Medicina del futuro”.

Alessandro Bartolomucci, Assistant Professor of Physiology, Department of Integrative Biology and Physiology, University of Minnesota, ha focalizzato l'attività di ricerca sugli effetti di stress cronico e conseguenti processi di malattia.

“Si fa moltissima confusione in Letteratura sulla definizione di stress, che è diventata così ampia e non si sa più che cosa stiamo misurando: attribuiamo lo stesso nome a qualsiasi cosa – puntualizza - e questo nella Scienza non va mai bene. Bisogna riferirsi a condizioni, ambientali, modulate dall'attivazione di certi sistemi neurali, che possono portare allo sviluppo di patologie. Perciò si è fatta una 'review' degli articoli per arrivare a proporre una definizione restrittiva di stress: condizioni che portano a certe alterazioni neuroendocrine che sono associate con lo sviluppo di patologie, essenzialmente il sistema ipotalamo-ipofisi-surrene, ma che deve essere anche associato con l'attivazione di uno degli altri ormoni, che si chiama adrenalina. In sintesi, è una condizione dell'animale o dell'uomo a cui l'organismo non è in grado di sottrarsi, di uscirne, sviluppando una reazione di adattamento al contesto negativo. Usiamo altri nomi per le condizioni positive, ma non chiamiamoli più 'stress buoni'”.

5 Egidio D'Angelo, Università di Pavia, e Pietro Calissano, Presidente The European Brain Research Institute creato con MontalEgidio D'Angelo, Università di Pavia, e Pietro Calissano, Presidente The European
Brain Research Institute creato con Montalcini

I suoi studi su stress e diabete che cosa stanno rivelando?

“Abbiamo sviluppato delle condizioni di stress cronico sociale perchè è noto che nei mammiferi gli stress sociali sono quelli che portano le maggiori alterazioni di quell'asse neuroendocrino e di sviluppo patologico. Psicopatologie, sia neuropatologie, sia disordini metabolici, che sono al centro dei nostri studi. Esiste un organo che si chiama tessuto adiposo bruno localizzato nella regione interscapolare paravertebrale, adipociti particolari che invece di accumulare lipidi accumulano calore. Bruciano lipidi per produrre calore. Questo organo è stato per tantissimo tempo poco studiato perchè nell'uomo si pensava essere presente nei bambini sino ai 4 anni e non più nell'adulto. La massa apparentemente scompare, il tessuto è attivabile da determinati stimoli, ad esempio l'esposizione al freddo, e la cosa importante è che stato dimostrato che l'attivazione del tessuto adiposo bruno è indirettamente correlata con lo sviluppo di diabete. Il livello di glicemia o iperglicemia è più basso in persone che hanno alto livello di attivazione del tessuto adiposo bruno perchè esso è in grado di controllare in parte la glicemia aumentando il consumo di tutti i nutrienti. Oltre ad utilizzare lipidi, gli adipociti bruni permettono di aumentare la glicolisi e quindi il profilo metabolico dell'organismo migliora nel suo complesso”.

Paola Arlotta, Harvard University Department of Stem Cell and Regenerative Biology, in un recente lavoro ha dimostrato come si possano indurre neuroni del corpo calloso, già differenziati, a diventare neuroni corticofugali, che regolano risposte motorie. Si tratta di cellule neuronali già differenziate, ma nel modello murino nel momento in cui si aggiunge un fattore di trascrizione “quel neurone” segue un diverso destino, può diventare neurone della corteccia, ossia regolare una serie di risposte del sistema motorio, come la SLA, per esempio, o come la Sclerosi Multipla.

3 Rita Levi Montalcini, Premio Nobel nel 1986, alla quale S.I.N.S. ha dedicato il CongressoRita Levi Montalcini, Premio Nobel nel 1986, alla quale S.I.N.S. ha dedicato il Congresso

Laura Ballerini, Professore associato di Fisiologia, Università di Trieste, è parte del progetto Grafene, coordinato dal CNR, in cui i neuroni vengono 'coltivati' su nanotubi di carbonio. Siamo solo all'inizio di un'ipotesi affascinante, ovvero che le connessioni dei neuroni mancanti o lesionate potrebbero essere 'ristabilite'. “E' una collaborazione che coinvolge ingegneri, biologi, neuroscienziati. Sono queste zone di frontiera che, secondo me, forniscono sviluppi innovativi, non solo per la conoscenza, ma anche per la possibilità di cure e terapie”, commenta Calamandrei.

Fattori ambientali, il suo principale campo di studi: quanto incidono sulla salute?

“La patogenesi di malattie neuropsichiatriche, ma anche neurodegenerative, sempre di più è multifattoriale, ed il fattore ambientale svolge un ruolo probabilmente importante. Non per l'esposizione ad un pesticida a basse dosi, per esempio nell'alimentazione, che comincia addirittura nella vita intrauterina, poiché spesso si assumono sostanze ammesse sotto una soglia, ma perchè siamo esposti a misture di sostanze. Ci chiediamo quanto questa esposizione a sostanze chimiche che hanno un'azione sul sistema ormonale e neuroendocrino in generale possa interferire sullo sviluppo del cervello. Io che lavoro nelle scienze comportamentali ed osservo il comportamento come possibile indicatore precoce dello sviluppo del cervello sono convinta che nessun fattore è 'causativo' di per sé, da solo. Ma che molte di queste patologie che hanno avuto peraltro negli anni recenti un incremento impressionante, penso all'autismo a livello mondiale, possono avere un'interazione tra predisposizione genetica e fattori ambientali avversi. Intendo sia i contaminanti ambientali, come metalli, pesticidi, plastificanti, sostanze polimerizzanti che sono nell'uso quotidiano, ad esempio il Bisfenolo A che serve ad indurire la plastica, e dunque anche i biberon... C'è un dibattito che va avanti da anni, l'Europa sta cercando di abbassarne la soglia consentita, soprattutto per i bambini. Pensiamo ad altre sostanze che hanno un effetto inaspettato di interferenza, tra cui i solventi presenti nell'aria. Si dà nuova attenzione ai contaminanti volatili, al particolato del traffico di tipo organico, solventi come il toluene, che sembrerebbero aumentare il rischio di malattie neurodegenerative, poiché attraverso il sistema olfattivo raggiungerebbero il sistema nervoso centrale.

In California, sulle polveri sottili esiste il progetto CHARGE che è mirato a comprendere tutte le esposizioni ai fattori ambientali con fattori di rischio per l'autismo, e c'è una prevalenza di disturbi dello spettro autistico o di autismo nelle aree vicine a svincoli autostradali. Il gruppo di esperti di questo studio è molto serio. Certo, è una direzione di ricerca allarmante, che andrebbe approfondita. L'importante è che si capisca che la vulnerabilità è su base genetica, spesso di più geni, magari poco 'funzionanti' che di fronte all'evento avverso ambientale contaminante - anche una dieta inappropriata, così come un forte stress della madre durante la gravidanza - possono predisporre il sistema nervoso ad una patologia. Esiste una grande plastificità del cervello di dare risposte adattative agli stress, anche nella storia evolutiva della nostra specie, ma una delle ipotesi dell'origine fetale delle malattie neurodegenerative è quella del 'doppio colpo': una prima esposizione in fase fetale ad un fattore di rischio a cui il tuo organismo riesce a compensare nel corso della vita, sino a che una nuova esposizione fa scattare il processo patologico. Nel modello animale si vede proprio questo”.

4 La sede congressuale, largo Angelicum, Roma
La sede congressuale, largo Angelicum, Roma

L'Università degli Studi di Brescia ha consolidati rapporti scientifici internazionali e sta per siglare nuove partnership. Il Prorettore Maurizio Memo, Professore di Farmacologia, e membro del Consiglio Direttivo S.I.N.S., oltre al coordinamento di tutte le attività di ricerca, di alta formazione, ha dato una forte impronta allo sviluppo della strategia dell'Ateneo: “Gli studenti devono avere un 'carattere' internazionale, devono avere un'opportunità adeguata di sviluppare e conoscere la ricerca, e devono avere dei corsi formativi tali da essere riconosciuti a livello mondiale”, sottolinea il Prorettore Memo.

Consiglia di laurearsi in Italia ed andare all'estero per la specializzazione?

“Consiglio di frequentare sia il Corso di Laurea che la Specializzazione in Italia. Quando si dice che c'è la fuga di cervelli all'estero, se analizziamo la frase ci rendiamo conto che 'cervelli' sono persone addestrate alla capacità critica, allo sviluppo di idee, all'acquisizione di competenze, e tutto questo avviene dentro l'Università. Dunque, una 'fuga di cervelli' è il riconoscimento della bontà del percorso formativo che si fa in Italia. Seconda parte: 'all'estero'. Estero è Francia?, Germania?... In una società inter-culturale, dove si fondono i problemi e le capacità di risolvere i problemi, anche il concetto di 'estero' è relativo. Il nostro desiderio è di creare la possibilità per gli studenti di scegliere di andar in un Paese dove trovano le condizioni ottimali per realizzare la loro voglia di fare. Noi abbiamo rapporti molto stretti con Istituzioni negli Stati Uniti che sono centri di eccellenza e di riferimento. Oggi i nostri colleghi che hanno fatto la scelta di vivere Oltreoceano rappresentano per noi un punto di riferimento per reti dove ognuno dà il proprio contributo. Non ci sono livelli subordinati, si dialoga alla pari con Mount Sinai in New York, Yale, Massachusetts Institute of Technology (MIT); in particolare, con questa Istituzione abbiamo un lunghissimo rapporto di scambio di Docenti, soprattutto per l'Ingegneria meccanica nel campo della robotica, area di enorme interesse in cui si uniscono competenze di elettronica e sensoristica legate alla meccanica, in campo biomedicale. Le applicazioni sono, ad esempio, la mano intelligente e, in generale, le protesi alle articolazioni con sistemi di regolazione wireless”.

La collaborazione porterà anche a scambi di dati su sperimentazioni in corso e reclutamento di nuovi volontari?

“Anche. Stiamo parlando di nuovi approcci terapeutici nei confronti di una patologia, attraverso il dialogo tra competenze diverse: non è facile per un ingegnere soddisfare le richieste di un medico e viceversa. Le patologie non hanno nazionalità. Ricerche a carattere internazionale richiedono soluzioni a carattere internazionale. Oggi ci sono patologie che erano impensabili in alcuni parti del mondo, vedi Sud-Est asiatico, Cina, Vietnam, Filippine.. Il diabete è un problema, l'invecchiamento e tutte le malattie non trasmissibili, croniche, sono rilevanti. In Cina, per esempio, c'è una grande sensibilità per la ricerca di soluzioni comuni. Allora scatta il fattore di internazionalizzazione degli studi, dei pazienti, e delle filosofie di risoluzione. Oggi occorre trovare soluzioni che diano una risposta ad una domanda che è globale”.

1 Gemma Calamandrei, co Presidente del Congresso S.I.N.S., Istituto Superore di SanitàGemma Calamandrei, co-Presidente del Congresso S.I.N.S., Istituto Superiore di SanitàGuarda la gallery

Prevenzione contro le malattie neurodegenerative: come e chi deve farla?

“Ci sono soggetti più vulnerabili, ed altri meno, alla demenza. Questo fa parte di un nuovo modo di pensare di tutta la Medicina, dove assume un ruolo importante il fattore di rischio. Facciamo riferimento a malattie cardiovascolari, o in campo oncologico. Esiste una predisposizione, con basi anche di tipo genetico, ma non è 'risolutiva'. Semmai il discorso va spostato su fattore/i di rischio, poiché la somma di questi può aumentare in maniera decisamente significativa la possibilità di sviluppo della malattia. La Medicina nasce con un atteggiamento verso il paziente secondo cui egli si rivolge alla struttura sanitaria perchè soffre. Il clinico fa la diagnosi e s'instaura una risposta di tipo medico o chirurgico. Invece si va dal dottore non necessariamente 'con il dolore'. Il colesterolo alto non dà dolore, ma è un fattore di rischio. Oggi si usano i farmaci per limitare i fattori di rischio. Le 'modalità' di vita, ovvero l'ambiente, gli stimoli sensoriali, di tipo cognitivo, la dieta, la durata e qualità del sonno, l'esercizio fisico, definiscono l'individuo come tale, che negli anni ha accumulato fattori di protezione o di rischio. L'equilibrio determina l'ammalarsi oppure no. Fondamentalmente si nasce sani, il nostro compito non è curare le malattie, ma evitare che si manifestino”.

Qualche suo collega sostiene che è già tutto deciso, “scritto” nel Dna.

“Non sono assolutamente d'accordo. E' tutto giocabile, neuroplasmabile. Le Neuroscienze sono sempre più vicine al mondo reale, alle patologie. Vanno alla ricerca di processi estremamente sofisticati e complicati. Un salto notevole si è fatto con tutti gli studi di Imaging cerebrale, durante l'ascolto di musica, uno stato emotivo, nei clinical trials su Alzheimer a componente genetica dominante, cercando di capire a cosa serve tutta la massa di cellule nella scatola cranica, decisamente ben organizzate e decisamente complicate da capire. Una domanda, posta tanti anni fa, è ancora senza risposta: il cervello riuscirà a capire il cervello?”.

www.sins.it

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