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Scienzaonline



L'alfa-sinucleina, verde, colonizza il corpo cellulare dei neuroni che producono dopamina, rosa, e ne distrugge le funzioni normali


La struttura modificata è quella che sovrintende all’apprendimento motorio e a determinarne l’alterazione è l’eccesso della proteina alfa-sinucleina, il cui accumulo porta poi in fase avanzata alla morte dei neuroni dopaminergici e alla manifestazione della malattia. La scoperta, opera di un team coordinato da Elvira De Leonibus di Igb-Cnr e Istituto Telethon, permette una diagnosi precoce e lo sviluppo di nuove terapie. Il lavoro è stato pubblicato su Brain.

Un team formato da Elvira De Leonibus, responsabile del Laboratorio di neuropsicofarmacologia dell’Istituto di genetica e biofisica del Consiglio nazionale delle ricerche (Igb-Cnr) di Napoli e Faculty presso l’Istituto Telethon di genetica e medicina (Tigem) di Pozzuoli, Barbara Picconi e Paolo Calabresi della Fondazione Santa Lucia Irccs e dell’Università di Perugia, ha scoperto un nuovo meccanismo di memoria cellulare attivato dall’apprendimento motorio, che viene alterato nelle fasi iniziali della malattia di Parkinson. Il lavoro, finanziato dalla Fondazione con il Sud e dal Miur, è stato pubblicato sulla rivista Brain. La memoria motoria è l’abilità attraverso cui impariamo a compiere azioni come scrivere, andare in bicicletta, suonare uno strumento, ed è caratterizzata da un apprendimento lento e progressivo che richiede tanto addestramento ma che, una volta acquisito, consente di compiere automaticamente i movimenti. Si sapeva già che la sede cerebrale dell’apprendimento motorio fosse il corpo striato, una struttura antica del cervello posta al di sotto della corteccia cerebrale. Non era chiaro, invece, come le cellule dello striato riuscissero a ricordare quanto già appreso e, partendo da lì, ad apprendere nuovi movimenti e a perfezionare quelli noti. “Nel nostro studio abbiamo scoperto, in modelli animali, che l’esercizio motorio lascia un segno per giorni nei neuroni dello striato”, spiega De Leonibus, coordinatrice del team di ricerca. “Se applichiamo uno stimolo elettrico ai neuroni dello striato di animali non addestrati, questi danno una risposta inibitoria; se lo stesso stimolo è applicato ad animali sottoposti alle prime sessioni di apprendimento, i neuroni rispondono eccitandosi e questo li rende riconoscibili e consente di perfezionare i movimenti appresi. Tuttavia, una volta che l’esercizio motorio viene acquisito alla perfezione e il movimento viene effettuato automaticamente, i neuroni tornano a dara una risposta inibitoria allo stimolo elettrico”.

Pubblicato in Medicina

Mappa strutturale del complesso di subduzione dell'Arco Calabro occidentale con la distribuzione dei diapiri di serpentino (aree in rosso) scoperti lungo le faglie che stanno separando la Sicilia dal resto dell'Italia. La linea sismica in alto a destra mo
Mappa strutturale del complesso di subduzione dell'Arco Calabro occidentale con la distribuzione dei diapiri di serpentino (aree in rosso) scoperti lungo le faglie che stanno separando la Sicilia dal resto dell'Italia. La linea sismica in alto a destra mo
Individuato sotto il fondale del Mar Ionio un sistema di faglie che ha controllato l’evoluzione dell’antico oceano della Tetide e che è ancora in grado di innescare processi vulcanici e sismici. A svelarlo, uno studio coordinato dall’Istituto di scienze marine del Cnr di Bologna, in collaborazione con Università di Parma, Ingv e Geomar (Germania), pubblicato su Nature Communications.

Un sistema di spaccature profonde sta separando la Sicilia dal resto dell’Italia nella regione compresa tra lo stretto di Messina e l’Etna. Lungo queste strutture geologiche risale materiale del mantello che formava il basamento dell’oceano mesozoico, chiamato Tetide, da una profondità di circa 15-20 chilometri. Si tratta di una vera e propria finestra sotto il fondale del Mar Ionio, che consente di osservare da vicino blocchi dell’antico oceano, svelando i processi che hanno portato alla sua formazione. Lo studio Lower plate serpentinite diapirism in the Calabrian Arc subduction complex, condotto da un team di ricercatori dell’Istituto di scienze marine del Consiglio nazionale delle ricerche (Ismar-Cnr) di Bologna, dell’Università di Parma, dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv) e del Geomar (Kiel, Germania), è stato pubblicato su Nature Communications.

Pubblicato in Geologia
Mercoledì, 27 Dicembre 2017 12:39

Stabilita connessione tra Sma e sintesi proteine

 
Gattonare sembra una delle azioni piu' semplici. Ma c'e' chi ha i muscoli talmente deboli da non poter fare nemmeno questo. Lo sanno bene le famiglie di bambini affetti dalla Sma, l'atrofia muscolare spinale, una malattia genetica che colpisce le cellule nervose del midollo spinale, quelle da cui partono i segnali diretti ai muscoli. Uno studio pubblicato in questi giorni getta una nuova luce su questa malattia. L'articolo stabilisce per la prima volta una chiara connessione fra un processo fondamentale per le cellule, la sintesi delle proteine, e il meccanismo attraverso il quale insorge e progredisce la Sma. Questa scoperta potrebbe permettere di meglio comprendere l'unica terapia esistente e recentissimamente approvata dalla Fda (Food and Drug Administration, ovvero Agenzia per gli Alimenti e i Medicinali, l'ente governativo statunitense che fra l'altro regolamenta l'immissione sul mercato di nuovi farmaci) e di sviluppare terapie alternative o integrative per questa malattia mortale.
Pubblicato in Medicina
Mercoledì, 27 Dicembre 2017 11:32

How odours are turned into long-term memories

 

 

The neuroscientists Dr Christina Strauch and Prof Dr Denise Manahan-Vaughan from the Ruhr-Universität Bochum have investigated which brain area is responsible for storing odours as long-term memories. Some odours can trigger memories of experiences from years back. The current study shows that the piriform cortex, a part of the olfactory brain, is involved in the process of saving those memories; the mechanism, however, only works in interaction with other brain areas. The findings have been published in the journal Cerebral Cortex.

“It is known that the piriform cortex is able to temporarily store olfactory memories. We wanted to know, if that applies to long-term memories as well,” says Christina Strauch.

Pubblicato in Scienceonline


RETRAINER è una piattaforma per la riabilitazione del braccio e della mano per pazienti colpiti da ictus, cofinanziata all’interno Programma EU Horizon 2020.
La piattaforma integra un esoscheletro passivo per il sostegno del peso del braccio, che può essere montato su una normale sedia o sulla carrozzina del paziente, una neuro-protesi per i muscoli del braccio controllata direttamente dall’attività elettromiografica residua del paziente e una seconda neuro-protesi per il recupero delle funzioni della mano. Gli esercizi riabilitativi prevedono l’utilizzo di oggetti interattivi che riconoscono in modo automatico il raggiungimento delle posizioni target. Il terapista sceglie gli esercizi e ne imposta i parametri in base alle esigenze del singolo paziente grazie all’utilizzo di un’interfaccia grafica su tablet.

Pubblicato in Tecnologia

Un team di ricercatori dell’Ism-Cnr e dell’Università Campus Biomedico di Roma propone un metodo basato sulla microscopia Raman di ultima generazione, per migliorare la diagnosi. Evitabile il 50% degli interventi diagnostici. Lo studio è pubblicato su Scientific Reports

L’Istituto di struttura della materia del Consiglio nazionale delle ricerche (Ism-Cnr), in collaborazione con l’Università Campus Bio-Medico di Roma, la Thermo Fisher Scientific di Milano e con il contributo della Fondazione Alberto Sordi, ha recentemente pubblicato su Scientific Reports (gruppo Nature) i risultati di un’indagine riguardante un metodo per distinguere più efficacemente le neoplasie tiroidee benigne da quelle maligne.
“Il numero di pazienti affetti da noduli tiroidei è in costante crescita, con un aumento concomitante della diagnosi di tumore e degli interventi chirurgici, con asportazione totale della tiroide e conseguente terapia ormonale sostitutiva per un numero rilevante di pazienti. Tuttavia, secondo la recente letteratura scientifica, in una parte dei pazienti si potrebbero evitare soluzioni chirurgiche, in particolare per le lesioni follicolari della tiroide e, in alcuni casi, per i piccoli carcinomi. Si tratta di una questione di sanità pubblica su scala globale che coinvolge soprattutto i Paesi ad alto reddito e che ha spinto una rimodulazione delle linee-guida del settore”, spiega Julietta V. Rau, ricercatrice dell’Ism-Cnr e prima autrice dello studio: “Attraverso una tecnica combinata di microscopia e spettroscopia di ultima generazione (Raman) siamo riusciti a distinguere meglio e classificare i tessuti sani da quelli neoplastici e a discriminare le neoplasie follicolari tra forma maligna (carcinoma) e benigna (adenoma), con un’accuratezza diagnostica di circa il 90%. La tecnica utilizzata è già stata sperimentata per la diagnosi di altri tumori ed è in grado di attribuire specifiche caratteristiche biochimiche ai tessuti tiroidei osservati al microscopio”.

Pubblicato in Medicina

The antidepressant clomipramine may also alleviate symptoms of multiple sclerosis (MS), specifically in its progressive form, i.e. when it occurs without relapses or remissions. As yet, drugs for this type of MS have been virtually non-existent. Researchers collaborating with Prof V. Wee Yong, PhD, from the University of Calgary and Dr Simon Faissner from Ruhr-Universität Bochum screened 1,040 generic therapeutics and, based on preclinical studies, identified one that is suitable for the treatment of multiple sclerosis. They published their results in the journal “Nature Communications” from December 19, 2017. Today, twelve drugs have been approved for the treatment of relapsing-remitting multiple sclerosis; for the progressive types, on the other hand, only a few therapy approaches exist. “The mechanisms causing damage in progressive MS are not always the same as in relapsing-remitting MS. This is why the latter requires different therapeutic approaches,” says Simon Faissner. As postdoctoral researcher of the Department of Neurology at St Josef-Hospital in Bochum, he contributed to a study carried out at the Cumming School of Medicine, University of Calgary as a visiting scholar, funded by the grant for medical research awarded by the Ruhr-Universität’s Faculty of Medicine.

Pubblicato in Scienceonline


È possibile ridurre notevolmente le emissioni di gas ad effetto serra e riciclare le ceneri.  Il progetto Residue2Heat rivela che è possibile ridurre notevolmente le emissioni di gas ad effetto serra e riciclare le ceneri utilizzando il bio-olio ottenuto per pirolisi veloce di biomasse per il riscaldamento residenziale. L’obiettivo del progetto di ricerca dell’Unione Europea “Residue2Heat” è utilizzare vari flussi di residui della biomassa per la generazione di calore nelle abitazioni.
Mediante il processo di pirolisi veloce, i residui della biomassa sono trasformati in un bioolio (FPBO), un biocarburante di seconda generazione adatto alla combustione in una caldaia domestica opportunamente modificata. È possibile avere una riduzione tra il 77% e il 95% delle emissioni a seconda delle materie prime utilizzate per tale bio-olio. Questo è il risultato di un’analisi condotta nell’ambito del progetto Residue2Heat. Tali valori rivelano che sono soddisfatti i requisiti relativi alla riduzione delle emissioni di gas ad effetto serra dell’attuale direttiva europea sulle energie rinnovabili (RED) nonché quelli della direttiva futura (RED II).
Tramite il recupero e il riciclo delle ceneri durante la produzione di olio da pirolisi, è possibile ottenere effetti ambientali positivi. Le presenti indagini hanno mostrato che le ceneri ottenute durante il processo di produzione del bio-olio sembrano avere effetti positivi sulla crescita delle piante in esperimenti su piccola scala. Inoltre, le proprietà fisiche e chimiche di tali ceneri sembrano simili a quelle derivanti da altri tipi di ceneri. Uno dei possibili vantaggi potrebbe essere la loro applicazione come ammendante per terreni agricoli. Inoltre, è stata elaborata un’analisi del rischio di sostenibilità per la produzione di olio da pirolisi basata sui residui forestali e la combustione in una caldaia domestica di piccola  13.12.2017 2/3 scala. In tale analisi sono state incluse varie materie prime, quali paglia di cereale, cortecce e miscanthus. In principio, tutte le materie prime analizzate possono essere
applicate in modo sostenibile per il riscaldamento residenziale attraverso il bio-olio. Sono stati identificati alcuni possibili rischi che devono essere monitorati e tenuti in considerazione nell’applicazione di tali materie prime, ad esempio mediante certificazione della sostenibilità:
• Stock di carbonio: mantenere bilanciato il tenore di carbonio nei suoli in seguito
alla raccolta;
• Cambiamento indiretto della destinazione dei terreni: la coltivazione non deve
sostituire la produzione alimentare;
• Biodiversità: mantenere la qualità del suolo e i nutrienti quando si utilizzano i
residui di biomassa;
• Uso a cascata delle biomasse: applicare le biomasse (residue) per i prodotti e il
consumo diretto di energia.
L’intero potenziale dell’olio da pirolisi ottenuto dai residui di biomassa per il riscaldamento residenziale sarà ulteriormente esplorato nel progetto Residue2Heat. Nell’ambito del progetto sono condotti studi di mercato relativi a tale nuovo combustibile e al relativo sistema di riscaldamento modificato, che forniranno ulteriori conoscenze per un’ottimale lancio sul mercato. L’obiettivo a lungo termine del progetto “Residue2Heat” è produrre il bio-olio attraverso i residui agricoli e forestali che non possono essere usati per la produzione di alimenti e mangimi e non comportano un cambiamento indiretto della destinazione dei terreni. L’approccio concettuale mira a ottenere biomasse locali, convertirle in bio-olio in strutture produttive relativamente piccole con una capacità di trasformazione tra le 20.000 e le 40.000 tonnellate di biomassa all’anno e distribuire il
 combustibile a livello locale ai consumatori finali. Il progetto Residue2Heat ha beneficiato del finanziamento del programma di di sovvenzione N. 654650 Il consorzio del progetto Residue2Heat Il progetto di ricerca dell’Unione europea “Residue2Heat” combina lo sviluppo delle tecnologie produttive nella produzione di combustibili rinnovabili con lo sviluppo di sistemi di riscaldamento per il mercato residenziale. Il consorzio è composto da tre università, tre
istituti di ricerca e tre piccole e medie imprese provenienti da cinque diversi paesi:
• RWTH Aachen University (coordinatore del progetto, DE)
• OWI Oel-Waerme-Institut GmbH (coordinatore tecnico, DE)
13.12.2017 3/3
• BTG Biomass Technology Group B.V. (NL)
• VTT Technical Research Centre of Finland Ltd. (FI)
• MEKU Energie Systeme GmbH & Co. KG (DE)
• IM-CNR Istituto Motori, Consiglio Nazionale delle Ricerche (IT)
• PTM Politecnico di Milano (IT)
• BTG BioLiquids B.V. (NL)
• UIBK University of Innsbruck, Institute of Microbiology (AT)

Pubblicato in Tecnologia
Mercoledì, 20 Dicembre 2017 07:46

Cloro nel cervello: la prima misura in-vivo

Immagine 1: morfologia fine delle cellule nervose nel cervello in vivo tramite imaging ad alta risoluzione con il sensore del cloro.

Ricercatori di Nano-Cnr e della Scuola Normale Superiore hanno sviluppato un metodo per misurare per la prima volta la concentrazione nelle cellule nervose dell’elemento che regola meccanismi inibitori ed eccitatori del cervello, dal cui equilibrio derivano deficit cognitivi e importanti patologie come autismo ed epilessia. Lo studio, pubblicato su Pnas, è stato realizzato con il supporto di Telethon. Raggiunto un risultato che la neurobiologia inseguiva da tempo: un metodo non invasivo per misurare il cloro nelle cellule cerebrali in vivo, fondamentale poiché deficit cognitivi e malattie come epilessia e autismo sono potenzialmente legati a difetti nella regolazione del cloro. A realizzare il nuovo sensore strumento, capace di misurare il valore del cloro nelle cellule nervose di un cervello vivente, l'Istituto Nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Nano-Cnr) e la Scuola Normale Superiore, in collaborazione con Istituto Italiano di Tecnologia e Università di Trento. Lo studio è stato realizzato con il supporto di un finanziamento Telethon e pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas).

Pubblicato in Medicina


In an article published recently in the American Journal of Physical Anthropology, researchers from the Paleophysiology and Ecology Group of the Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) analyzed the influence of body proportions on the cost of locomotion by means of an experimental energetic study with 46 subjects of both sexes, whose results indicate that the walk of Pleistocene hominins was no less efficient energetically than that of current humans. The energy cost of locomotion is a question that has been widely studied and debated within Paleoanthropology because of its important implications. The researchers used the relationship between the width of the hip, the length of the femur and the body mass to model this cost in a large number of extinct hominins. Traditionally, it was thought that the leaner skeletons of modern humans reflected biomechanical advantages which made locomotion a more efficient activity. The slimmer pelvis of our species entails greater difficulty for childbirth, but it reduces the force the abductor muscles of the hip have to exert to maintain the stability of the pelvis while walking.

Pubblicato in Scienceonline
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