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Archivio per aprile 2010

Epigenetica: scoperto step cruciale per lo sviluppo embrionale

23 aprile 2010 1 commento  
Uno studio dell’Università del Texas chiarisce alcuni passaggi fondamentali dello sviluppo embrionale, scoprendo una coppia di geni che va ad agire su un complesso silenziatore di geni.

Lo studio ha portato alla creazione di topi knock out per i geni SUMO e SENP2. Tali embrioni di topo non sopravvivono oltre dieci giorni per difetti cardiaci provocati da un errato sviluppo del cuore, che porta a pareti sottili e camere ristrette.

Struttura cristallografica di SENP2 umana complessata a Rangap1- Sumo-2

“I nostri risultati forniscono una nuova finestra attraverso cui guardare al controllo epigenetico e in che modo l’epigenetica e lo sviluppo sono inaspettatamente legati insieme dal sistema SUMO/SENP2″ ha detto l’autore Edward TH Yeh, MD, professore e presidente del MD Anderson del Dipartimento di Cardiologia.

Per capire meglio cosa sia l’epigenetica, è necessario fare un piccolo passo indietro. Il corpo umano è composto da circa 200 istotipi diversi conosciuti, ciascuno di questi comprende cellule con funzioni specifiche e di conseguenza un differente pattern proteomico. Nonostante questo, ogni cellula di un organismo contiene le medesime informazioni genetiche, cioè contiene tutte le informazioni necessarie per lo sviluppo di ciascuno di quei 200 istotipi, pur esprimendo solo una parte di essi.

L’insieme dei meccanismi di regolazione coinvolti in questa espressione differenziale di geni, che non implica modificazioni di sequenze di DNA, prende il nome di epigenetica. Le modificazioni degli istoni (proteine che legano e “impacchettano” il DNA, dando luogo al complesso detto cromatina) sono un esempio di regolazione epigenetica; a seconda dello stato della cromatina, certe zone del DNA possono essere espresse o meno, ma quali sono i meccanismi che determinano lo stato della cromatina?

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Categorie:Biologia

Farmaco per il diabete previene tumore ai polmoni nei fumatori

19 aprile 2010 4 commenti  

La metformina, il principale farmaco impiegato per il trattamento di pazienti affetti da diabete di tipo 2, potrebbe presto giocare un ruolo fondamentale nella prevenzione del cancro ai polmoni, se le ultimissime ricerche di laboratorio presentate al 101st Annual Meeting 2010 del AACR (American Association for Cancer Research) dovessero essere confermate nei test clinici che seguiranno.

La metformina, farmaco della famiglia delle biguanidi, è un ipoglicemizzante orale indicato per il trattamento del diabete di tipo 2

La metformina ha come effetto la riduzione dei livelli di IGF-1 (fattore di crescita insulin-like, simile all’insulina) e di insulina in circolo, entrambi effetti importanti in pazienti con diabete di tipo 2: la novità consiste nel fatto che le nuove ricerche suggeriscono come la metformina possa anche inibire la crescita tumorale.

“Questo farmaco per il diabete, ben tollerato ed approvato dal FDA (US Food and Drug Administration), si è dimostrato in grado di prevenire tumori ai polmoni indotti da sostanze cancerogene contenute nel tabacco” dice Phillip A.Dennis, importante oncologo al National Cancer Institute statunitense.

Dennis e colleghi hanno trattato topi con metformina per le 13 settimane successive all’esposizione a nitrosammina derivata dalla nicotina (NNK), la più abbondante sostanza cancerogena presente nel tabacco, nota per essere promotrice di carcinogenesi nei polmoni.

NNK, potente sostanza cancerogena sprigionata dalla combustione della nicotina nel tabacco

Quando somministrata per via orale, la metformina si è rivelata essere ben tollerata ed è riuscita a ridurre la massa tumorale dal 40 al 50%. I ricercatori spiegano come i livelli di metformina somministrati nei topi possano essere facilmente raggiunti anche negli esseri umani.
Inoltre il team ha anche valutato gli effetti della metformina su una serie di biomarcatori per la tumorigenesi del cancro al polmone, scoprendo che essa inibisce la chinasi mTOR (mammalian target of rapamycin), già bersaglio della rapamicina (anch’essa la inattiva).

L’iperattività dell’enzima mTOR è spesso associata a proliferazione cellulare eccessiva, e sembra promuovere lo sviluppo tumorale anche nel caso di cancro ai polmoni: poichè su questa chinasi convergono pathways di trasduzione del segnale che originano da segnalatori extracellulari come insulina, fattori di crescita (IGF-1 e IGF-2) e mitogeni (sostanze che promuovono la divisione cellulare), la metformina, riducendo i livelli di insulina e IGF-1 circolanti nel sangue, riesce a ridurre l’attività di mTOR.

Tale effetto inibitorio su mTOR è risultato più evidente quando la metformina è stata somministrata ai topi per iniezione, cosa che ha ridotto la massa tumorale ai polmoni del 72%.

Fonte: EurekAlert!

Categorie:Medicina e salute

Dentifrici con triclosan meglio di quelli al fluoro

13 aprile 2010 1 commento  
Dentifrici a base di triclosan/copolimero hanno una maggiore abilità nell’uccidere i tipi di batteri che vivono nella bocca rispetto ai comuni dentifrici al fluoro

La nostra bocca ospita da 800 a 1000 tipi diversi di batteri: l’ambiente caldo e umido, con superfici dentali dure e tessuti molli, risultano essere ottimi fattori che stimolano la crescita di germi.

Molti di questi batteri sono nocivi e possono formare un biofilm (una pellicola di microrganismi) sui denti che prende il nome di “placca dentale“, che causa carie, gengiviti o disturbi alle gengive ancora peggiori (come le paradontiti).

Il triclosano, derivato clorurato del fenolo

Secondo uno studio pubblicato nel numero di gennaio/febbraio 2010 di General Dentistry (giornale clinico peer-reviewed della Academy of General DentistryAGD), dentifrici a base di triclosan/copolimero hanno una maggiore abilità nell’uccidere i tipi di batteri che vivono nella bocca rispetto ai comuni dentifrici al fluoro.

“I produttori aggiungono specifici agenti ai dentifrici per fornire ulteriori benefici ai consumatori” dice Joseph J. Zambon, professore universitario alla Buffalo School of Dental Medicine, e uno degli autori dello studio. “L’agente più conosciuto è il fluoro, che è aggiunto ai dentifrici per prevenire le carie. E’ stato dimostrato in numerosi studi clinici che l’aggiunta di triclosano inibisce la formazione della placca e lo sviluppo di gengiviti. Il copolimero aiuta invece a mantenere il triclosan nella bocca per un maggiore periodo di tempo (attraverso un rilascio lento e graduale), cosa che aumenta la sua capacità di combattere i batteri orali”

Il dentifricio a base di triclosan/copolimero e due diversi a base di fluoro sono stati messi a confronto in test su diversi tipi di batteri cresciuti in laboratorio, che imitano il comportamento dei germi trovati nella bocca; inoltre sono stati fatti test anche su batteri prelevati direttamente dalla bocca di volontari umani.

“Ripetuti test hanno mostrato che il dentifricio con triclosan/copolimero supera quelli contenenti solo fluoro nella capacità di inibire la crescita batterica“, dice il Dr. Zambon.

Assieme al lavaggio dei denti due volte al giorno, la AGD consiglia l’uso quotidiano del filo interdentale e di colluttorio per ridurre la placca dentale ed uccidere i germi in bocca.

“L’importanza di uccidere i batteri orali è legata al fatto che se si riesce a mantenere la bocca relativamente pulita, si può minimizzare il rischio di carie e malattie gengivali, così come la sgradevolezza dell’alito cattivo” conclude Paul Bussman, portavoce della AGD.

Fonte: EurekAlert!

Categorie:Medicina e salute

Bioingegneria: virus M13 per splittare l’acqua in idrogeno ed ossigeno

11 aprile 2010 3 commenti  
Un passo decisivo verso la conversione dell’acqua in idrogeno combustibile

Un team di ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) ha scoperto un nuovo modo per imitare il processo attraverso cui le piante usano l’energia solare per dividere (splittare) l’acqua ed ottenere il carburante chimico necessario alla loro crescita. Il team ha utilizzato un virus opportunamente modificato come una sorta di impalcatura biologica che possa assemblare i componenti (su scala nanometrica) necessari per dividere una molecola di acqua in idrogeno e ossigeno.

Molecole di pigmento e catalizzatore si assemblano attorno al virus M13 modificato, a formare una struttura simile ad un nano-cavo elettrico

Dividere l’acqua nei suoi elementi costituenti è un modo per risolvere il problema di base dell’energia solare, ovvero il fatto che essa sia disponibile solo quando il sole splende. Utilizzando la luce del sole per ottenere idrogeno dall’acqua, questo può poi essere immagazzinato in una pila a combustibile che generi energia elettrica in caso di necessità, oppure tale idrogeno può essere impiegato per fare combustibili liquidi per auto e camion.

Altri ricercatori in passato hanno messo a punto sistemi che usano l’energia elettrica, magari ricavata da pannelli solari, per dividere le molecole di acqua, ma il nuovo sistema a base biologica salta i passaggi intermedi e utilizza la luce solare per alimentare direttamente la reazione.
L’anteprima della ricerca è stata pubblicata oggi, 11 aprile, su Nature Nanotechnology.

Il team, guidato da Angela Belcher, professoressa di scienze dei materiali ed ingegneria biologica al Germeshausen Center, ha ingegnerizzato il virus M13, un comune ed innocuo batteriofago, in modo che fosse capace di attrarre e legare molecole di un catalizzatore (in questo caso ossido di iridio) e di un pigmento biologico (porfirina coordinata a zinco). Il virus è diventato così, in virtù della forma filamentosa del fago M13, un dispositivo simile ad un cavo elettrico, capace di splittare in modo molto efficiente l’ossigeno dalle molecole d’acqua.

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Categorie:Biotech

Empatia e violenza hanno circuiti simili nel cervello

9 aprile 2010 3 commenti  

“Così come la nostra specie possa essere considerata la più violenta della natura, perchè capace di omicidi seriali, genocidi ed altre atrocità, l’altra faccia della medaglia è che siamo al tempo stesso la più empatica tra le specie” sostiene Luis Moya Albiol.

Lo studio da lei condotto, pubblicato nell’ultima edizione dell’iberica Revista de Neurología, ha mostrato come la corteccia prefrontale e temporale, l’amigdala ed altre caratteristiche tipiche del sistema limbico (ad esempio l’insulina del fluido cerebro spinale, secreta dai plessi corioidei [a riguardo cfr. CSF come mediatore per la comunicazione biologica], oppure la corteccia cingolata) giochino un “ruolo fondamentale in tutte quelle situazioni in cui appare l’empatia”.

Il sistema limbico è costituito da una serie di strutture che controllano funzioni come emotività, comportamento, memoria a lungo termine e olfatto

Moya Albiol fa inoltre notare come queste parti del cervello si sovrappongano “in maniera sorprendente” con quelle che regolano l’aggressività e la violenza: è del tutto plausibile, dunque, che i circuiti cerebrali sia per l’empatia che per la violenza possano essere molto simili.

“E’ noto a tutti che incoraggiare l’empatia ha un effetto inibitorio sulla violenza, ma ciò potrebbe essere dovuto non solo a questioni di tipo sociale, ma anche di tipo biologico: la stimolazione di questi circuiti neuronali (in comune) in una direzione ridurrebbe la loro attività nell’altra.”

Ciò significa che è più difficile per un cervello “molto empatico” comportarsi in modo violento, almeno in linea di massima.

Educare le persone ad essere più empatiche potrebbe essere un modo per educare alla pace, portando a riduzione di guerre e conflitti” conclude la ricercatrice, speranzosa.

Le sofisticate tecniche per misurare l’attività del cervello umano in vivo, come ad esempio la risonanza magnetica funzionale (fMRI – Functional Magnetic Resonance Imaging), permettono di conoscere sempre di più circa le strutture del cervello che regolano il comportamento e i processi psicologici come l’empatia.

Fonte: EurekAlert!
Link consigliati: Tecnica di brain-imaging per valutare l’empatia, 29.01.2009 – diariodelweb.it

Categorie:Neuroscienze

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