Gli aromi fruttati: un afrodisiaco per le mosche

L’odore del cibo agisce come un afrodisiaco per la Drosophila (mosca dell’ aceto). Un team europeo guidato dai  ricercatori del CNRS del Centre des Sciences du Goût et dearomi fruttati l’Alimentation (CNRS / Université de Bourgogne / INRA) ha portato alla luce un nuovo meccanismo della percezione olfattiva: le mosche maschio utilizzano un profumo derivato dal frutto che mangiano per stimolare il loro appetito sessuale. Questo studio è stato pubblicato on-line il 28 settembre 2011 nella rivista Nature. Un meccanismo inaspettato della percezione olfattiva nel moscerino dell’aceto  ( Drosophila melanogaster ) che porta alla sua  stimolazione sessuale è stato identificato e analizzato dai ricercatori del CNRS  a Digione, in collaborazione con un laboratorio svizzero di Losanna e di una squadra britannica di Cambridge. Gli scienziati hanno dimostrato che l’acido fenilacetico, una molecola associata a odori di origine alimentare (presente in fiori, frutta, miele, ecc) si aggiunge ad uno specifico recettore olfattivo molecolare (IR84a) situato sulle antenne delle mosche maschio. Il rilevamento di questo profumo particolare da parte di questo specifico  recettore innesca la significativa attivazione di una trentina di neuroni specifici, che innescano un circuito neuronale che porta ad una  maggiore eccitazione sessuale del moscerino maschio. Descritto per la prima volta, il recettore olfattivo molecolare IR84a mantiene i neuroni sensoriali sempre attivi, anche senza odore, in modo da mantenere la mosca maschio  pronta ad attrarre una potenziale partner. In questo modo, più “profumato” (con l’acido fenilacetico) è il partner, maggiore sarà  l’eccitazione sessuale dell’insetto. Ciò è dimostrato dall’ eliminazione  genetica dell’espressione del recettore, che riduce sensibilmente l’attività sessuale delle mosche di sesso maschile (con e senza “profumo”).Questo meccanismo di percezione olfattiva è particolarmente importante nella specie della “mosca della frutta”, nel senso più ampio: il vantaggio dell’ accoppiamento vicino a fonti di cibo è evidente per la prole. Un ulteriore lavoro  potrebbe aiutare a scoprire meccanismi simili in altre specie animali.

Uno studio sulle caramelle indica l’esistenza di basi biologiche nella resistenza alle tentazioni

Uno studio basilare tra la fine degli anni ‘60 e l’inizio degli anni  ’70 ha usato le marshmallow (caramelle gommose e morbide) e biscotti per valutare la capacità dei bambini in età prescolare di ritardarecaramelle la gratificazione. Se fossero stati capaci di tener lontana la tentazione di mangiare un certo tipo di cibo, sarebbero stati ricompensati lautamente più tardi. Alcuni dei bambini hanno resistito, altri no.

Una recente pubblicazione di follow-up ha rivisitato alcuni degli stessi bambini, ormai adulti, rivelando che queste differenze restano: Coloro che riuscivano meglio a ritardare la gratificazione da bambini sono rimasti così da adulti, allo stesso modo, coloro che volevano il biscotto subito da bambini erano più propensi a cercare la gratificazione immediata anche da adulti. Inoltre, immagini cerebrali hanno mostrato differenze fondamentali tra i due gruppi in due aree: la corteccia prefrontale e il corpo striato ventrale.

I risultati sono pubblicati nell’edizione del 29 agosto del Proceedings of National Academy of Sciences. “Questa è la prima volta che abbiamo individuato le aree specifiche del cervello legate alla gratificazione differita. Ciò potrebbe avere importanti implicazioni nel trattamento dell’obesità e delle dipendenze”, dice l’autore la Dott.ssa BJ Casey, direttrice del  Sackler Institute for Developmental Psychobiology al Weill Cornell Medical College e  Professore di psicologia dello sviluppo. In questo studio, la  Dott.ssa Casey e i suoi co-ricercatori  hanno reclutato 59 adulti che hanno partecipato da bambini nello studio originale e rappresentato gli  estremi dello spettro di  gratificazione ritardata. Poiché le caramelle e i biscotti possono essere meno gratificanti per gli adulti, i ricercatori hanno sostituito due prove. Nella prima, i partecipanti guardavano uno schermo che mostrava una serie di volti ed è stato chiesto loro di segnalare solo quando veniva mostrato un volto di un genere. Questo test  “ a freddo” non ha evidenziato differenze significative tra i due gruppi. Un secondo test “a caldo” ha usato spunti emotivi come una faccia felice o spaventata.

Questi risultati sono stati molto più vari e hanno rivelato che l’attitudine di gratificazione ritardata era coerente dall’infanzia all’età adulta. “In questo test, una faccia felice ha preso il posto delle caramelle. Il segnale sociale positivo ha interferito con la bassa capacità del ritardatore di sopprimere le sue azioni”, spiega Casey.

La seconda prova è stata poi ripetuta, mentre il cervello dei partecipanti è stato analizzato utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI). I risultati hanno mostrato che la corteccia prefrontale del cervello è più attiva per i delayers (ritardatori)  alti e il corpo striato ventrale – una zona legati a dipendenze – è stato più attivo nei delayers bassi.

I topi autistici si comporterebbero come i pazienti umani

Gli scienziati dell’ UCLA hanno creato un modello murino per l’autismo che apre una finestra sui meccanismi biologici che sono alla base della malattia e offre un modo promettente per testare nuovi approcci terapeutici. Pubblicata nell’ edizione del 30 settembre di Cell, la ricerca ha scoperto che i topi con autismo mostrano topisintomi e comportamenti molto simili e a quelli dei bambini e degli adulti nello spettro autistico. Anche gli animali hanno risposto bene ad un farmaco approvato dalla FDA prescritto a dei pazienti per curare l’autismo e i comportamenti ripetitivi spesso associati alla malattia.

“Anche se molti geni sono stati associati all’autismo, non è chiaro cosa va storto ed aumenta la suscettibilità di una persona al disturbo”, ha spiegato il dottor Daniel Geschwind, che detiene il Gordon e Virginia MacDonald Distinguished Chair in Human Genetics ed è un professore di neurologia alla David Geffen School of Medicine pressola UCLA e direttore del Centro perla Ricerca ela Cura autismo presso l’Istituto Semel di Neuroscienze e Comportamento Umano pressola UCLA. “Abbiamo sviluppato un modello murino per osservare come una variante del gene comunemente legato all’autismo umano si rivela nei topi.”

Il team dell’UCLA si è focalizzato su un gene chiamato CNTNAP2, che gli scienziati ritengono  svolga un ruolo importante nei circuiti cerebrali responsabili del linguaggio e della parola. Ricerche precedenti hanno collegato varianti comuni del CNTNAP2  ad un rischio di autismo accentuato nella popolazione generale, mentre rare varianti possono portare ad una forma ereditaria di autismo chiamata sindrome di displasia corticale focale  epilettica (CDFE). I ricercatori della UCLA hanno studiato i topi privi di CNTNAP2 e hanno scoperto che gli animali hanno mostrato molte caratteristiche dell’autismo umano, tra cui la comunicazione vocale anomala, l’irregolare l’interazione sociale e i comportamenti ripetitivi.

Gli animali sono stati iperattivi e hanno sofferto di crisi epilettiche, come i pazienti con CDFE. Il  laboratorio si propone di sviluppare trattamenti farmacologici per migliorare le competenze sociali e utilizzare il modello del topo per esplorare i diversi percorsi delle cellule cerebrali che influenzano i comportamenti autistici.

Un po’ di esercizio fisico può proteggere dalla perdita di memoria negli anziani

Una nuovo studio dell’università di  Boulder in Colorado dimostra che una piccola quantità di esercizio fisico potrebbe  proteggere gli anziani dalla perdita di memoria a lungo termine che può succedere all’improvviso dopo un’infezione, una  malattia o una lesione in età avanzata. Nello studio, CU-Boulder Research Associate,esercizio fisico Ruth Barrientos e i suoi colleghi hanno dimostrato che i ratti invecchiati che correvano poco più di mezzo chilometro ogni settimana sono stati protetti contro la perdita di memoria indotta da un’infezione.

“La nostra ricerca mostra che una piccola quantità di esercizio fisico verso la fine della mezza età nei ratti  protegge profondamente contro l’infiammazione  nel cervello e il deficit di memoria di lunga durata  che seguono una grave infezione batterica”, ha detto Barrientos del reparto di psicologia e delle neuroscienze. I risultati di questo studio compaiono nell’edizione del 10 agosto del Journal of Neuroscience. “Sorprendentemente, questa piccola quantità di corsa era sufficiente a conferire notevoli benefici  a quelli che hanno corso rispetto a quelli che non lo hanno fatto”, ha detto Barrientos.

“Questa è una scoperta importante, perché quelli di età avanzata sono più vulnerabili al deficit di memoria conseguenti alle infezioni batteriche o a un intervento chirurgico. Con molte persone ancora giovani, attualmente in età pensionabile, il rischio della diminuzione di memoria in questa popolazione è di grande preoccupazione. Così,  terapie efficaci non invasive hanno un notevole valore clinico. ” Una precedente ricerca ha mostrato che l’esercizio fisico negli esseri umani protegge dal declino delle funzioni cognitive associate all’invecchiamento e protegge dalla demenza.

I ricercatori hanno anche dimostrato che la demenza è spesso preceduta da infezioni batteriche, come la polmonite. Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che nei topi infettati con batteri E. coli sono stati riscontrati effetti negativi sull’ippocampo, un’area del cervello che media l’apprendimento e la memoria. Precedenti ricerche hanno dimostrato che le cellule immunitarie del cervello, chiamate microglia, diventano più reattive con l’età.

Quando i ratti più anziani nello studio hanno contratto un infezione batterica, queste cellule immunitarie hanno rilasciato molecole chiamate citochine infiammatorie in maniera esagerata e prolungata. “In questo studio abbiamo scoperto che piccole quantità di esercizio volontario impediscono l’innesco della microglia, l’infiammazione esagerata nel cervello, “, ha detto Barrientos. Il prossimo passo di questa ricerca è quello di esaminare il ruolo che gli ormoni dello stress possono giocare nel sensibilizzare la microglia,e se l’esercizio fisico rallenta questi ormoni nei vecchi topi.

 

Monitorare i pazienti usando una T-shirt intelligente

Gli scienziati della Universidad Carlos III di Madrid che partecipano al consorzio LOBIN hanno sviluppato una T-shirt  ‘intelligente’ che controlla il corpo umano (tet-shirt intelligentemperatura, frequenza cardiaca, ecc) e individua i pazienti all’interno dell’ospedale, come se fosse un sistema GPS che funziona in ambienti chiusi.

Si può anche determinare se il soggetto è seduto, sdraiato, se sta camminando o correndo. L’utilizzo di questa piattaforma, che fornisce il  biomonitoraggio del paziente sotto forma di indumento, permette ai ricercatori di registrare un certo numero di parametri fisiologici del paziente in  modo non intrusivo. “Le informazioni raccolte da una T-shirt intelligente, usando la tecnologia tessile, vengono inviate, senza l’utilizzo di cavi, ad un sistema di gestione delle informazioni, che poi mostra la posizione del paziente e i segni vitali in tempo reale”, spiegano i ricercatori.

Il sistema è progettato per essere utilizzato negli ospedali e può essere diviso in due parti: l’infrastruttura fissa, che sarebbe pre-installata in ospedale, e le unità mobili, che si muoverebbe con i pazienti. Le unità mobili sono delle T-shirt intelligenti e un dispositivo di localizzazione, che può essere trasportato in una tasca. La maglietta è lavabile e comprende elettrodi che rilevano il potere bioelettrico,  attraverso i quali si può ottenere  un elettrocardiogramma.

Inoltre, la T-shirt ha un dispositivo rimovibile che comprende un termometro e un accelerometro, che vengono utilizzati per misurare la temperatura del paziente, la sua posizione (sdraiato, in piedi, ecc) e il suo livello di attività fisica. Infine, l’unità di localizzazione interna viene attivata periodicamente, riceve i segnali dalle unità che compongono l’infrastruttura fissa e wireless di localizzazione  che invia informazioni al sistema di gestione delle informazioni. Una volta ricevute le informazioni, l’algoritmo di localizzazione che è stato sviluppato è in grado di stabilire la posizione dell’individuo con un margine di errore di uno o due metri e di segnare il punto su una mappa dell’ospedale.

Alcuni metalli pesanti aumentano le prestazioni immunitarie

Un nuovo meccanismo di difesa naturale contro le infezioni è stato evidenziato da un team internazionale guidato da ricercatori del CNRS, Inserm, Institut Pasteur e l’Université Paul Sabatier – Toulouse III. metalli pesantiLo zinco, un metallo pesante, tossico a dosi elevate, è utilizzato dalle cellule del sistema immunitario per distruggere i microbi come il bacillo della tubercolosi o di E. coli.

Pubblicata nella rivista Cell Host & Microbe il 14 settembre 2011, tale scoperta consente di ipotizzare nuove strategie terapeutiche e sperimentare nuovi  vaccini. Una delle  strategie utilizzate dal nostro sistema immunitario per distruggere i microbi consiste nel privarli di nutrienti essenziali come i metalli pesanti, soprattutto ferro.

Per la prima volta, uno studio internazionale guidato dai ricercatori dell’Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (CNRS / Université Paul Sabatier – Toulouse III), il Centre d’Immunologie de Marseille Luminy (CNRS / Inserm / Université de la Méditerranée) e l’Institut Pasteur ha dimostrato che è vero  il contrario: le cellule immunitarie sono in grado di mobilitare le riserve di metalli pesanti, in particolare lo zinco, per avvelenare i microbi.

Questo fenomeno è stato dimostrato per il Mycobacterium tuberculosis, l’agente responsabile della tubercolosi negli esseri umani, che provoca quasi 2 milioni di morti ogni anno nel mondo, e per l’Escherichia coli, che può causare gravi infezioni all’apparato digerente e urinario. Nelle cellule del sistema immunitario (macrofagi) che hanno ingerito M. tuberculosis o E. coli, i ricercatori hanno osservato un accumulo rapido e persistente di zinco. Essi hanno anche osservato la produzione, sulla superficie dei microbi, di numerose proteine ​​il cui ruolo è quello di “pompare”, in altre parole eliminare, metalli pesanti.

Nei macrofagi, i microbi sono quindi esposti a quantità potenzialmente tossiche di zinco e cercano di proteggersi contro l’intossicazione,  sintetizzando queste pompe. Inibendo le pompe, l’ingegneria genetica fornisce la prova delle prove: M. tuberculosis e  E. coli diventano ancora più sensibili alla distruzione da parte dei macrofagi. Lo zinco, anche se tossico se ingerito in quantità troppo elevate, ha effetti positivi  per il sistema immunitario, in particolare perché viene utilizzato dai macrofagi per avvelenare i microbi. Meccanismi equivalenti potrebbe esistere per altri metalli pesanti come il rame. Questi risultati hanno implicazioni cliniche molto concrete. In particolare, riaprono il dibattito sull’ integrazione alimentare (ad esempio con zinco) e possono anche portare a nuovi antibiotici.

Lo stress spinge i figli degli alcolisti a bere

Se uno dei vostri genitori ha un problema con l’alcol, c’è un rischio maggiore che anche voi consumiate più alcool in situazioni di stress, come rivela la ricerca in corso presso l’Accademia alcolSahlgrenska, presso l’Università di Göteborg, in Svezia. È noto da tempo che i figli degli  alcolisti hanno il 50% in più di probabilità di avere un problema con il bere nel futuro, e nuove ricerche presso l’Accademia Sahlgrenska stanno gettando nuova luce su questo legame. Svolto dal ricercatore Anna Söderpalm Gordh, lo studio è stato pubblicato nel numero più recente della rivista.

Pharmacology Biochemistry and Behaviour. Lo studio ha coinvolto 58 persone sane che sono state divise in due gruppi in base al fatto di provenire da una famiglia con un problema di alcol o meno. Entrambi i gruppi sono stati randomizzati in due situazioni sperimentali, una delle quali è stata più stressante e ha riguardato la soluzione di problemi matematici in un determinato tempo in pubblico. Ai due gruppi è stato successivamente dato il permesso di bere alcolici  o un placebo, a seconda della situazione a cui erano stati assegnati in modo casuale.

“I risultati mostrano che le persone con i genitori che hanno una storia di abuso di alcool bevono più di altri, se esposti a stress”, dice Söderpalm Gordh. Questo comportamento può avere conseguenze negative a lungo termine. Non è un segreto che le persone che consumano grandi quantità di alcool ogni volta che bevono corrono un rischio maggiore di sviluppare una dipendenza in futuro.

“Se l’alcool  rilassa quando sei stressato, allora si dovrebbe cercare di trovare altri modi di calmare se stessi con esercizi di rilassamento, per esempio”, afferma Söderpalm Gordh. L’alcolismo è di solito diviso in due categorie: tipo I e II. Il tipo I  in gran parte dipende dalla interazione dei nostri geni con l’ambiente, mentre il tipo II, comporta un considerevole rischio genetico di sviluppare un problema con il bere, a prescindere dal nostro ambiente.