venerdì 27 maggio 2016

Con la mappa 3 D di 3000 galassie confermata la teoria della relatività






Un team internazionale guidato da ricercatori giapponesi ha fatto una mappa 3D di 3000 galassie  distanti sino 13 miliardi di anni luce dalla Terra, e ha scoperto che la teoria generale della relatività di Einstein è ancora valida.
Da quando è stato scoperto alla fine del 1990 che l'universo si sta espandendo ad un ritmo accelerato, gli scienziati hanno cercato di spiegare il perché. La misteriosa energia oscura potrebbe essere alla guida dell' accelerazione, o la teoria di Einstein della relatività generale, che dice la gravità deforma lo spazio e il tempo, potrebbe essere collassante.
Per testare la teoria di Einstein, un team di ricercatori guidato da Kavli Institute per la Fisica e Matematica (Kavli IPMU) Progetto Ricercatore Teppei Okumura, Kavli IPMU Project Assistant Professor Chiaki Hikage, Università di Dipartimento di Tokyo di Astronomia professor Tomonori Totani, e insieme a Università di Tohoku Astronomical Institute Professore Associato Masayuki Akiyama e Kyoto University Dipartimento di Astronomia Professore Associato Fumihide Iwamuro e il professor Kouji Ohta, hanno utilizzato i dati  del FastSound Survey
Mappa 3 D di 3000 galassie
su più di 3000 galassie distanti per analizzare le loro velocità e il clustering.
I loro risultati hanno indicato che anche lontano nell'universo, la relatività generale è valida, dando ulteriore supporto che l'espansione dell'universo potrebbe essere spiegata con una costante cosmologica, come proposto da Einstein nella sua teoria della relatività generale.
"Abbiamo testato la teoria della relatività generale, più di chiunque altro mai abbia fatto. E ' stato un privilegio -ha detto Okumura - essere stati in grado di pubblicare i nostri risultati, 100 anni dopo che Einstein propose la sua teoria".
"Dopo aver iniziato questo progetto 12 anni fa -ha detto Karl Glazebrook, professore alla Swinburne University of Technology- che ha proposto il sondaggio, è per me una grande piacere vedere finalmente  essere riusciti ad elaborare questo risultato ".
Nessuno è stato in grado di analizzare le galassie più di 10 miliardi di anni luce di distanza, ma il team è riuscito a rompere questa barriera grazie alla QOR (Fiber Multi-Object Spectrograph) sul Subaru Telescope, in grado di analizzare le galassie lontane fino a12,4 a 14,7 miliardi di anni luce. La Prime Focus spettrografo, attualmente in costruzione, dovrebbe essere in grado di studiare le galassie ancora più lontano nell'Universo.

Va fatta luce sulla materia oscura del genoma





Far luce sulla 'materia oscura' del genoma
Un nuovo strumento permette agli scienziati di comprendere il ruolo degli RNA non codificanti Quello che veniva respinto da molti come 'DNA spazzatura' è ritornato ad essere studiato e analizzato. Cresce infatti l'importanza di RNA non codificanti (ncRNAs) - messaggi di genoma che non fanno codifiche per le proteine ​​- in fase di sviluppo e la malattia. E' stato sviluppato un metodo che consente agli scienziati di esplorare in profondità cosa fa l'ncRNAs nelle cellule umane.


                                  Immagine gentilmente concessa da Università di Toronto



I nostri progressi sulla comprensione queste molecole è stata lenta a causa della mancanza di tecnologie che consentono la mappatura sistematica delle loro funzioni.


Ora, il team del professor Benjamin Blencowe (Università di Donnelly Centre di Toronto), con  Eesha Sharma e Tim Sterne-Weiler, hanno sviluppato un metodo, che consente agli scienziati di esplorare in profondità ciò che fa ncRNAs nelle cellule umane. Lo studio è stato contemporaneamente  portato a buon fine, rispettivamente dal gruppo del Dr. Yue Wan presso l'Istituto genoma di Singapore e il gruppo del Dr. Howard Chang presso la Stanford University in California, sviluppando metodi simili per studiare RNA in organismi differenti.

Dei 3 miliardi di lettere del genoma umano, solo il due per cento compongono i geni codificanti le proteine. I geni vengono copiati, o trascritti, in molecole di RNA messaggero (mRNA), che forniscono modelli per la costruzione di proteine ​​,i quali fanno la maggior parte del lavoro in una cellula. Gran parte della restante 98 per cento del genoma è stata inizialmente considerata da alcuni come priva di importanza funzionale. Tuttavia, vaste aree del genoma non codificante - tra la metà e i tre quarti di esso - vengono copiati in RNA.

Quello che il risultante ncRNAs potrebbe fare dipende da che cosa si chiede. Alcuni ricercatori ritengono che la maggior parte delle ncRNAs non ha alcuna funzione. Sono solo un sottoprodotto di potenti meccanismi di trascrizione del genoma che fa l'mRNA. Tuttavia, sta emergendo l'idea che molti ncRNAs hanno un ruolo importante nella regolazione genica. Questo punto di vista è supportato dal fatto che alcuni ncRNAs agiscono come carrozze per la spola dell' mRNA intorno alla cellula, o forniscono un'impalcatura per altre proteine ​​e RNA a cui attaccarsi per fare il loro lavoro.
La maggior parte dei dati disponibili è emersa in modo frammentario o attraverso una scoperta fortuita. E con evidenza che ncRNAs potrebbe guidare la progressione della malattia, come la metastasi del cancro emergente.Quindi c'era gran bisogno di una tecnologia che permettesse una analisi funzionale e sistematica di ncRNAs.
"Fino ad ora, con i metodi esistenti, si doveva sapere cosa si cercasse, perché è tutto quello che si richiede per avere alcune informazioni circa l'RNA di specifico interesse. La forza dell'attuale metodo -dice Eesha Sharma, dottoranda nel gruppo di Blencowe che col borsista postdottorato Tim Sterne- Weiler, hanno co-sviluppato il metodo- è che non c'è bisogno di preselezionare, in quanto è possibile vedere ciò che sta accadendo a livello globale nelle cellule, e utilizzare tali informazioni per guardare le cose interessanti che non abbiamo mai visto prima e il modo in cui stanno interessando la biologia ".
Il nuovo strumento, chiamato 'LIGR-Seq', cattura le interazioni tra le diverse molecole di RNA. Quando due molecole di RNA hanno sequenze corrispondenti - stringhe di lettere copiate dal progetto DNA - sapranno stare insieme come le due parti di una struttura velcro. Le strutture di RNA accoppiate vengono quindi rimosse dalle cellule e analizzati da metodi di sequenziamento per identificare con precisione quali RNA sono bloccati insieme.
"La maggior parte dei ricercatori nel campo delle scienze della vita concordano sul fatto che c'è un urgente bisogno di capire cosa fa l'ncRNAs . Questa tecnologia, -dice Blencowe professore presso il Dipartimento di Genetica Molecolare- apre la porta allo sviluppo di una nuova comprensione della funzione ncRNA".
Non dover fare affidamento sulla conoscenza preesistente è una forza del metodo che amplificherà la scoperta di coppie di RNA che non sono mai state viste prima. L'altro è che gli scienziati possono per la prima volta guardare le interazioni dell' RNA che si verificano nelle cellule viventi, in tutta la loro complessità, a differenza dei succhi di cellule puri sui quali hanno dovuto fare affidamento su prima. Questo è un po 'come passare da esplorare la biologia marina, raccogliendo conchiglie sulla spiaggia invece che per immersioni tra le barriere coralline in cui le possibilità di scoperta sono molto più grandi.
ncRNAs sono disponibili in molteplici sapori: c'è rRNA, tRNA, snRNA, snoRNA, Pirna, miRNA, e lncRNA, per citarne alcuni, dove i prefissi riflettono il posto del RNA nella cellula o qualche aspetto della sua funzione. Ma in verità è che nessuno sa veramente fino a che questi ncRNAs controllano ciò che accade nella cellula, né come lo fanno. La nuova tecnologia sviluppata dal gruppo di Blencowe è stato in grado di raccogliere nuove interazioni che coinvolgono tutte le classi di RNA e ha già rivelato alcuni risultati inaspettati.
Il team ha scoperto nuovi ruoli per piccoli RNA (nucleolari snoRNAs) che guidano normalmente  le modificazioni chimiche di altri ncRNAs. Si scopre che alcuni snoRNAs possono anche regolare la stabilità di una serie di mRNA codificanti proteine. In questo modo, snoRNAs può anche influenzare direttamente quali proteine ​​siano fatte, come pure la loro abbondanza, aggiungendo un nuovo livello di controllo in biologia cellulare. E questa è solo la punta di un iceberg .I ricercatori hanno in programma di sviluppare e applicare la loro tecnologia per studiare ulteriormente la ncRNAs in contesti diversi.
"Vorremmo capire come funziona ncRNAs durante lo sviluppo. Siamo particolarmente interessati -dice Blencowe- del loro ruolo nella formazione di neuroni. Ma dovremo anche usare il nostro metodo per scoprire e mappare i cambiamenti nelle interazioni RNA-RNA nel contesto delle malattie umane."

Gli antibiotici che uccidono i batteri intestinali arrestano la crescita di nuove cellule cerebrali

                                         


Gli antibiotici abbastanza forti per uccidere i batteri intestinali possono anche arrestare la crescita di nuove cellule cerebrali nell'Ippocampo, sezione del cervello associata con la memoria, come segnala un nuovo studio sui topi. I ricercatori hanno anche scoperto un indizio sul motivo per cui - un tipo di globuli bianchi sembra agire come comunicatore tra il cervello, il sistema immunitario, e l'intestino.





Il trattamento antibiotico prolungato potrebbe influire la funzione del cervello.
Credit: © adimas / Fotolia




Gli antibiotici abbastanza forti per uccidere i batteri intestinali possono anche arrestare la crescita di nuove cellule cerebrali nell'ippocampo, una sezione del cervello associata con la memoria, segnala una recente ricerca sui topi . I ricercatori hanno anche scoperto un indizio per un tipo di globuli bianchi  che sembra agire come un comunicatore tra il cervello, il sistema immunitario, e l'intestino.

"Abbiamo trovato il trattamento antibiotico prolungato potrebbe influire sulla funzione del cervello", spiega Susanne Asu Lupo del Max-Delbrueck-Centro di Medicina Molecolare a Berlino, Germania- ma probiotici e l'esercizio fisico sono in grado di bilanciare la plasticità cerebrale e dovrebbe essere considerata come opzione di trattamento vero e proprio."
Lupo ha visto gli indizi che il sistema immunitario potrebbe influenzare la salute e la crescita delle cellule cerebrali attraverso la ricerca sulle cellule T ,risalenti a quasi 10 anni fa. Pochi studi hanno trovato un collegamento dal cervello al sistema immunitario e un meccanismo di ritorno per l'intestino.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno dato a un gruppo di topi, sufficienti antibiotici farli diventare quasi privi di microbi intestinali. Rispetto ai topi non trattati, i topi che hanno perso i loro batteri intestinali sani hanno ottenuto risultati peggiori nei test di memoria e hanno dimostrato una perdita di neurogenesi (nuove cellule cerebrali) in una sezione del loro ippocampo che in genere produce nuove cellule cerebrali per tutta la vita di un individuo. Allo stesso tempo che i topi  hanno sperimentato perdita di memoria e neurogenesi, il gruppo di ricerca ha rilevato un livello inferiore di globuli bianchi (monociti specificamente) contrassegnati Ly6Chi nel cervello, sangue e midollo osseo. Così i ricercatori hanno testato se era davvero i monociti Ly6Chi fossero dietro i cambiamenti nella neurogenesi e della memoria.
In un altro esperimento, il team di ricerca rispetto ai topi non trattati e quindi topi che avevano livelli di batteri intestinali sani, ma bassi livelli di Ly6Chi sia a causa genetica o causa di un trattamento con anticorpi che colpiscono le cellule Ly6Chi. In entrambi i casi, i topi con bassi livelli Ly6Chi mostrano gli stessi deficit di memoria e neurogenesi dei topi in altri esperimenti che hanno perso batteri intestinali. Inoltre, se i ricercatori hanno sostituito i livelli  di Ly6Chi in topi trattati con antibiotici, allora la memoria e la neurogenesi migliorate.
"Per noi è stato impressionante trovare 
, -dice Lupo- che queste cellule Ly6Chi  viaggiano dalla periferia al cervello, e se c'è qualcosa che non va nel microbioma, Ly6Chi agisce come una cellula di comunicazione".
Per fortuna, gli effetti collaterali degli antibiotici potrebbero essere invertiti. I topi che hanno ricevuto i probiotici o che ha esercitato su una ruota dopo aver ricevuto antibiotici memoria e neurogenesi riacquistato. "L'ampiezza dell'azione -dice Lupo- dei probiotici sulle cellule Ly6Chi, neurogenesi e cognizione mi ha impressionato".
Uno dei risultati dell'esperimento ha sollevato più domande circa i batteri dell'intestino e il legame tra Ly6Chi e il cervello. Mentre i probiotici hanno aiutato i topi a riacquistare la memoria, i trapianti fecali per ripristinare batteri intestinali 
sani non hanno avuto un effetto.
"E 'stato sorprendente che il normale trapianto fecale,- dice Lupo- recuperi alla grande i batteri intestinali, ma non ha recuperato la neurogenesi. Questo potrebbe essere un indizio verso effetti diretti di antibiotici su neurogenesi senza utilizzare la deviazione attraverso l'intestino. Per decifrare questo potremmo trattare i topi i liberi di germe senza flora intestinale con antibiotici e vedere ciò che è diverso."
In futuro, i ricercatori sperano anche di vedere più studi clinici indagando se i trattamenti probiotici sapranno migliorare i sintomi nei pazienti con  malattie neurodegenerative e disturbi psichiatrici.                                                                                                     "Potremmo misurare,- dice Lupo- il risultato di umore, sintomi psichiatrici, la composizione del microbioma e la funzione delle cellule immunitarie, prima e dopo il trattamento probiotico".



Il triclosano comune antibatterico è indiziato come alterante del microbioma



Un agente antimicrobico comune sconvolge rapidamente batteri intestinali?


Il triclosano, un agente antimicrobico e antimicotico che si trova in molti prodotti di consumo che vanno dai saponi ai giocattoli e persino dentifrici, può rapidamente interrompere comunità batteriche presenti nell'intestino, nuova ricerca dimostra. Anche se le implicazioni per la salute non sono certi, la disfunzione del microbioma intestinale è stato associata a diverse malattie umane, tra cui il diabete, le malattie cardiache, l'artrite e la malnutrizione.





Il triclosano è stato utilizzato come uno scrub da ospedale nel 1970 e ora è uno degli agenti antimicrobici più comuni nel mondo, che si trova in shampoo, deodoranti, dentifrici, collutori, utensili da cucina, taglieri, giocattoli, coperte, calze e sacchetti di spazzatura . Esso continua ad essere utilizzato in campo medico, e può essere facilmente assorbito attraverso la pelle.
Credit: © bergamotto / Fotolia




Un nuovo studio suggerisce che il triclosano, un agente antimicrobico e antimicotico che si trova in molti prodotti di consumo che vanno dai saponi ai giocattoli e persino dentifrici, può rapidamente interrompere le comunità batteriche presenti nell'intestino.
La ricerca è stata pubblicata nel PLoS ONE da scienziati della Oregon State University. Si basa su constatazioni effettuate con zebrafish, che i ricercatori ritengono siano un importante modello animale per aiutare a determinare i possibili impatti biologici e la salute umana di questo composto antimicrobico.
Il triclosano è stato utilizzato come uno scrub ospedale nel 1970 e ora è uno degli agenti antimicrobici più comuni nel mondo, che si trova in shampoo, deodoranti, dentifrici, collutori, utensili da cucina, taglieri, giocattoli, coperte, calze e sacchetti di spazzatura . Esso continua ad essere utilizzato in campo medico, e può essere facilmente assorbito attraverso la pelle.
"C'è stato un patrimonio di preoccupazione per l'esposizione agli agenti patogeni microbici,-
ha dichiarato Thomas Sharpton, assistente professore di microbiologia e le statistiche nel OSU Collegi di Scienze e Scienze agrarie- che ha portato ad un aumento dell'uso di questi prodotti antimicrobici",.
"Tuttavia, c'è ora una crescente consapevolezza dell'importanza dei batteri nel nostro intestino che compongono il microbioma per la salute umana, e l'uso eccessivo di antibiotici che possono portare alla nascita di 'superbatteri.' Ci sono conseguenze per costantemente cercando di uccidere i batteri nel mondo che ci circonda, aspetti stiamo solo cominciando a capire. "
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno scoperto che l'esposizione al triclosano ha causato rapidi cambiamenti sia nella diversità e nella composizione del microbioma negli animali da laboratorio. Non è chiaro quale sia l'implicazione per gli animali o per la salute umana, ma gli scienziati ritengono che compromettere i batteri nel tratto intestinale può contribuire allo sviluppo o  alla gravità della malattia.
Alcuni batteri erano più suscettibili dell'effetto del triclosano di altri, come la famiglia Enterobacteriaceae; e altri erano più resistente, come il genere Pseudomonas.
"Chiaramente ci possono essere situazioni in cui sono necessari agenti antibatterici, -ha detto Christopher Gaulke, ricercatore di microbiologia postdottorato in OSU College of Science- tuttavia, gli scienziati hanno dimostrato che i batteri intestinali possono avere ripercussioni metaboliche, cardiovascolari, autoimmuni e impatti neurologici.Le preoccupazioni circa l'uso eccessivo di questi agenti sono validi. Impatti cumulativi sono inoltre possibili. C'è bisogno di fare molto di più sulla valutazione dei loro effetti, alcuni dei quali potrebbero essere drammatici e di lunga durata. "
Il microbioma associato all'intestino svolge funzioni vitali per la salute umana, previene la colonizzazione da agenti patogeni, stimola lo sviluppo del sistema immunitario, e produce micronutrienti necessari da parte dell'ospite. La disfunzione di questo microbioma è stata associata a malattie umane, tra cui il diabete, le malattie cardiache, l'artrite e la malnutrizione, gli scienziati hanno sottolineato nel loro studio.
Gli esseri umani sono regolarmente esposti
 -hanno detto i ricercatori- ad una vasta gamma di prodotti chimici, metalli, conservanti, microbi e sostanze nutrienti, alcuni dei quali possono essere vantaggiosi, alcuni innocui, altri dannosi. Parte della forza di questo studio si sta sviluppando modi migliorate, attraverso uno screening rapido di zebrafish. Il pesce zebra, zebrafish (Danio rerio),
è senza dubbio uno dei vertebrati maggiormente utilizzati come modello in vivo per studi di genetica e biologia. Per determinare più facilmente che composti possono essere accettabili e che sono tossici, dicono gli scienziati.
Il triclosano è stata una preoccupazione in parte perché è così ampiamente usato, ed è anche facilmente assorbito attraverso la pelle e dal tratto gastrointestinale ed, è presente nell'urina, feci e nel latte materno. Inoltre è stato associato ad alterazioni del sistema endocrino nei pesci e ratti e, può agire come promotore tumore al fegato, e può alterare anche le risposte infiammatorie.
Questo studio ha mostrato è stato rapidamente associato con cambiamenti nella struttura della comunità microbica e può alterare l'abbondanza di specifici taxa,cioè un insieme di specie batteriche nel bioma intestinale.

mercoledì 25 maggio 2016

Il fruttosio altera i geni del cervello

Nuovo studio mostra che il fruttosio altera i geni cervello, che possono portare a malattie

Un nuovo studio condotto da ricercatori della UCLA rivela che i geni nel cervello possono essere danneggiati da fruttosio, che porta a malattie come il diabete, malattie cardiovascolari, malattie e deficit di attenzione iperattività di Alzheimer.
Una serie di malattie - dal diabete alle malattie cardiovascolari, e dal morbo di Alzheimer a disturbo da deficit di attenzione - sono legate alle modifiche dei geni nel cervello. Una nuova ricerca dalla vita UCLA ha trovato che centinaia di tali geni possono essere danneggiati da fruttosio, uno zucchero che è comune nella dieta occidentale, in un modo che potrebbe portare a tali malattie.
Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto una buona notizia così: un acido grasso omega-3 noto come acido docosaesaenoico o DHA, sembra annullare le modifiche dannose prodotte da fruttosio.
"DHA cambia non solo uno o due geni;  ma sembra spingere l'intero modello gene tornare alla normalità, che è notevole , -ha detto Xia Yang, assistente UCLA professore di biologia integrativa e fisiologia-e possiamo vedere perché ha un effetto così potente."
DHA si trova naturalmente nelle membrane delle nostre cellule cerebrali, ma non in una grande quantità sufficiente per aiutare a combattere le malattie.
"Il cervello e il corpo - ha detto Fernando Gomez-Pinilla-, professore di UCLA di neurochirurgia e di biologia integrativa e fisiologia- sono carenti nella macchina per fare  il DHA; deve arrivare solo attraverso la nostra dieta ".
DHA rafforza le sinapsi nel cervello e migliora l'apprendimento e la memoria. E' abbondante in salmone selvatico (ma non in salmone d'allevamento) e -ha detto Gomez-Pinilla, membro del Brain Injury Research center della UCLA-, in misura minore, in altri pesci e olio di pesce, così come noci, semi di lino, e frutta e verdura.
Gli americani ottengono la maggior parte del loro fruttosio da alimenti che sono dolcificati con alto contenuto di fruttosio sciroppo di mais, un dolcificante liquido economico a base di amido di mais, e da bevande, zuccherate con  sciroppi, miele e dolci. Il Dipartimento dell'Agricoltura stima che nel 2014 gli americani consumano una media di circa 27 chili di  cibo ad alto contenuto di fruttosio come ad esempio sciroppo di mais. Il fruttosio si trova anche nella maggior parte degli alimenti per l'infanzia e nella frutta, anche se la fibra di frutta -ha detto Yang- rallenta notevolmente l'assorbimento del corpo dello zucchero – e il frutto contiene altri componenti sani che proteggono il cervello e il corpo.
Per testare gli effetti di fruttosio e del DHA, i ricercatori hanno addestrato i ratti a fuggire da un labirinto, e poi casualmente  hanno diviso gli animali in tre gruppi. Per sei settimane, un gruppo di ratti  ha bevuto acqua con una quantità di fruttosio che sarebbe più o meno equivalente a  quello di una persona che beve un litro di soda al giorno. Al secondo gruppo è stato dato l'acqua di fruttosio e una dieta ricca di DHA. Il terzo gruppo invece ha ricevuto acqua senza fruttosio e senza DHA.
Dopo sei settimane, i topi sono stati messi attraverso di nuovo nel labirinto. Gli animali ai quali erano stati dati solo il fruttosio si sono spostati nel labirinto circa la metà più velocemente rispetto ai ratti che avevano bevuto solo acqua – indicando perciò che la dieta di fruttosio aveva alterato la loro memoria. I topi ai quali erano stati dati fruttosio e DHA, tuttavia, hanno mostrato risultati molto simili a quelli che hanno bevuto solo acqua -  e questo  suggerisce fortemente che il DHA abbia eliminato gli effetti nocivi di fruttosio.
Altri test sui topi hanno rivelato più differenze principali: i ratti trattati con una dieta ad alto contenuto di fruttosio avevano livelli molto più alti di glucosio nel sangue, trigliceridi e livelli di insulina rispetto agli altri due gruppi. Questi risultati sono significativi perché negli esseri umani, l’elevata glicemia, trigliceridi e di insulina sono collegati a obesità, diabete e molte altre malattie.
Il team di ricerca ha sequenziato più di 20.000 geni nel cervello dei ratti, e ha identificato più di 700 geni nell'ipotalamo (principale centro di controllo metabolico del cervello) e più di 200 geni nell'ippocampo (che aiuta a regolare l'apprendimento e la memoria) che sono stati modificati dal fruttosio. I geni alterati che sono stati identificati, la stragrande maggioranza dei quali sono paragonabili ai geni negli esseri umani, sono tra quelli che interagiscono per regolare il metabolismo, la comunicazione cellulare e l'infiammazione. Tra le condizioni che possono essere causati da alterazioni di questi geni -ha detto Yang membro del Institute dell'UCLA per quantitativi e computazionali Biosciences -, vi sono il morbo di Parkinson, la depressione, il disturbo bipolare, e di altre malattie del cervello.
Dei 900 geni che sono stati identificati, i ricercatori hanno scoperto che due in particolare, chiamato Bgn e Fmod, sembrano essere tra i primi geni nel cervello  affetti dall’eccesso di fruttosio. Una volta che questi geni sono alterati, -ha detto Yang- possono innescare un effetto a cascata che alla fine ne altera centinaia di altri.
“Ciò potrebbe significare -ha aggiunto- che Bgn e Fmod sarebbero potenziali bersagli per nuovi farmaci per il trattamento di malattie causate da geni alterati nel cervello.”
La ricerca ha anche scoperto nuovi dettagli circa il meccanismo  che il fruttosio utilizza per distruggere i geni. Gli scienziati hanno scoperto che il fruttosio rimuove o aggiunge un gruppo biochimico alla citosina, uno dei quattro nucleotidi che compongono il DNA. (Gli altri sono adenina, timina e guanina). Questo tipo di modifica svolge un ruolo critico nel trasformare i geni in "on" o in "off".
La ricerca è pubblicata on-line in EBioMedicine , pubblicata congiuntamente da Cell e The Lancet. E 'il primo studio genomica di tutti i geni, i percorsi e  le reti geniche colpite dal consumo di fruttosio nelle regioni del cervello che controllano la funzione del metabolismo e del cervello.
Precedenti ricerche guidate da Gomez-Pinilla hanno rilevato che la comunicazione sui danni del fruttosio tra le cellule cerebrali e aumenti delle molecole tossiche nel cervello; e che una dieta ad alto contenuto di fruttosio a lungo termine riduce la capacità del cervello di apprendere e ricordare le informazioni.
"Il cibo è come un composto farmaceutico -ha detto Gomez-Pinilla- che colpisce il cervello". Si raccomanda di evitare bibite zuccherate, riducendo i dessert e in genere consumando meno zucchero e grassi saturi.
Anche se DHA sembra essere molto utile, ha detto Yang che non è una bacchetta magica per curare le malattie. Ulteriori ricerche saranno necessarie per determinare l'estensione della sua capacità di invertire i danni che potrebbero essere causati ai geni umani.


sabato 21 maggio 2016

Il neutrino cosmico

Il neutrino cosmico, il Big Bird dal buco nero in una lontana galassia. È stato osservato nel 2012 dall’esperimento Ice-Cube in Antartide e dal telescopio spaziale Fermi, ma ora ha un origine. Una potente esplosione avvenuta 10 miliardi di anni fa, generata dal buco nero della lontana galassia PKS B1424-418. Nel dicembre 2012 alcuni telescopi hanno osservato un neutrino super energetico e ci si interrogava  da dove  fosse arrivato? Finora nessuno era riuscito a dare una risposta.                                                                                                       Il “Big Bird“, ribattezzato così per la sua energia da record,pari a 2mila milioni di elettronvolt, che ne fa il secondo neutrino più energetico mai rivelato, arriva dalla lontana galassia PKS B1424-418, dove 10 miliardi di anni fa è stato emesso dalla potente esplosione di un buco nero che si trova al centro della sorgente galattica. La risposta ora arriva dai ricercatori dell’università di Wuerzburg , in Germania, guidati dall’astrofisico Matthias Kadler, rendendo noti i risultati ottenuti dall’elaborazione dei dati di Ice-Cube. Tutto ebbe inizio 100 anni fa, quando uno scienziato austriaco, Victor Hess, scoprì i raggi cosmici. Hess grazie ad una serie di voli in mongolfiera, misurò le radiazioni intorno a lui ad altitudini fino ed oltre cinque chilometri, però a mano a mano che saliva attraverso l'atmosfera, i livelli di radiazione calavano, per risalire vertiginosamente se scendeva al livello del mare. Le radiazioni dovevano in qualche modo raggiungere la Terra dallo spazio. I raggi cosmici sono ormai noti per essere particelle altamente energetiche che hanno origine nello spazio e bombardano il nostro pianeta da tutte le direzioni. La maggior parte sono costituiti da particelle cariche, come gli ioni metallici, ma questi sono di scarsa utilità per gli scienziati spaziali che sperano di scoprire le origini dell'alta energia dei raggi cosmici. Le particelle cariche sono deviate dai campi magnetici nella loro corsa attraverso lo spazio, rendendo difficile, o impossibile, ripercorrere il loro percorso e individuare il loro luogo di nascita cosmica. I neutrini sono diversi. Prodotti insieme ai raggi cosmici nello spazio esterno, i neutrini sono scariche e passano attraverso la materia quasi del tutto indisturbati .Infatti si dirigono verso la Terra in linea retta dando agli scienziati una buona possibilità di risalire direttamente alle loro origini.
Tutto questo è stato elaborato nel laboratorio IceCube alla stazione del Polo Sud Amundsen-Scott in Antartide.

Nell'ultima metà del decennio, più di 5.000 palle di vetro grandi suppergiù come un cocomero, definite "digital optical module" (DOM)
Il D O M
, sono state riunite e sepolte nel profondo della calotta antartica.

Spencer Klein, fisico del Lawrence Berkeley National Laboratory spiega: "Il DOM è un rilevatore di luce estremamente sensibile che si trova al centro di quello che deve essere uno dei progetti più ambiziosi nella storia della scienza. Con il congelamento di questi moduli nel terreno intorno alla stazione Amundsen-Scott, abbiamo trasformato un chilometro cubo di ghiaccio polare incontaminato, in un osservatorio cosmico enorme. L'IceCube, costato 272 milioni di dollari non è il tipico telescopio;  invece di raccogliere la luce delle stelle, dai pianeti o da altri oggetti celesti, cerca le particelle chiamate neutrini fantasma che si scagliano attraverso lo spazio con i raggi cosmici di energia elevata. Secondo i piani, l'osservatorio rivelerà la misteriosa provenienza di questi raggi e come possano essere così energici. IceCube in ultima analisi fornirà agli astronomi occhi nuovi con cui studiare l'universo.
 Dunque c’è stato un frutto d’ insieme: l’esperimento di rivelazione di neutrini ad altissima energia situato in Antartide, abbinato ai dati provenienti dal telescopio spaziale Fermi della NASA, in collaborazione degli enti italiani Asi, Inaf e Infn.  IceCube è un esperimento che si trova in Antartide e che punta a rivelare neutrini ad altissima energia. La storia di questo neutrino cosmico inizia 10 miliardi di anni fa, ma solo a  dicembre 2012 i telescopi sono riusciti ad osservarlo per la prima volta. La galassia da cui proviene il neutrino cosmico è classificata come una blazar a raggi gamma, un oggetto particolarmente attivo con un nucleo compatto e brillante. Questo eccesso di luminosità della sua regione centrale è prodotto dalla materia che, cadendo nel buco nero, con una massa milioni di volte superiore a quella del nostro Sole, viene riemessa in direzione della Terra .I dati di IceCube e  del telescopio Fermi sono poi stati analizzati nel programma di osservazione a lungo termine Tanami. Quest’ultimo ha iniziato la sua attività nel 2007 e  monitora circa 100 galassie attive, tra cui proprio la galassia identificata dal telescopio della Nasa. L’incrocio dei dati, ha spiegato Kadler, permette di risalire alla sorgente del neutrino cosmico:“Tenendo conto di tutte le osservazioni, il blazar sembra aver avuto mezzi, movente e opportunità per ‘sparare’ il neutrino Big Bird, per questo motivo è il nostro primo sospettato”. Tanami è un progetto che monitora circa 100 galassie attive. Ha analizzato i dati provenienti da IceCube e dal telescopio Fermi, contribuendo a determinare la sorgente del neutrino Big Bird, il neutrino da 2mila milioni di elettronvolt.
Da allora i ricercatori hanno elaborato i dati di questo evento altamente energetico,- spiega Roopesh Ojha, scienziato della Nasa:“I neutrini sono le particelle fondamentali della fisica più veloci, luminose, non interagenti e poco comprese . Oggi siamo in grado di rivelare quelli a più alte energie che arrivano dall’esterno della nostra galassia. Questo lavoro rappresenta la prima associazione plausibile tra un solo oggetto extragalattico e uno di questi neutrini cosmici”. Proprio il loro carattere non interagente con la materia circostante e l’altissima velocità prossima a quella della luce fanno dei neutrini particelle molto difficili da rivelare, ma allo stesso tempo le uniche in grado di sfuggire da oggetti celesti quali i buchi neri, la cui attrazione gravitazionale è tale da “risucchiare” anche la luce. I neutrini rappresentano ancora oggi per l’astrofisica un tassello chiave per svelare il puzzle dei misteri dell’universo.





venerdì 13 maggio 2016

Vari esperimenti scientifici sulla stazione spaziale internazionale

Il distacco del cargo SpaceX Dragon dalla stazione spaziale internazionale

I batteri intestinali potrebbero curare lo stress

Potrebbero essere utilizzati i batteri nell’ intestino per curare o prevenire malattie neurologiche come i disturbi post-traumatici da stress , ansia o addirittura la depressione? Due ricercatori  dell’Office of Naval Research (ONR) pensano che vi sia una forte possibilità in questa direzione.
Il dr. John Bienenstock e il dr. Paul Forsythe
- lavorano nell'Istituto Brain-Corpo della McMaster University in Ontario, Canada -  e stanno studiando i batteri intestinali e i loro effetti sul cervello umano e l'umore. "Un lavoro estremamente importante per i combattenti degli Stati Uniti perché suggerisce che i microbi intestinali giocano un ruolo importante nella risposta del corpo a situazioni di stress, cosìcchè potrebbero essere suscettibili a  condizionare malattie neurologiche come il disturbo post traumatico da stress , -ha affermato Linda Chrisey-, che lavora nel programma ufficiale dell’ONR Dipartimento prestazioni Warfighter, ente che sponsorizza la ricerca”. Le migliaia di miliardi di microbi nel tratto intestinale, collettivamente noti come microbioma intestinale, hanno un profondo impatto sulla biologia umana -  oltre a digerire il cibo, regolano il sistema immunitario e la trasmissione dei segnali a quella zona del cervello che altera l'umore e il comportamento. L’ONR  prevede di aumentare la resistenza mentale e fisica  dei combattenti 'in circostanze che comportino cambiamenti nella dieta, la perdita di sonno o ritmi circadiani perturbati, da spostamento dei fusi orari o che vivono in sottomarini. Attraverso la ricerca sui topi di laboratorio, Bienenstock e Forsythe hanno dimostrato che i batteri intestinali colpiscono gravemente l'umore e il comportamento. Sono stati anche in grado di controllare gli stati d'animo dei topi ansiosi somministrando loro microbi sani, da materiale fecale raccolto da topi calmi. Bienenstock e Forsythe  hanno utilizzato uno scenario di "sconfitta sociale", in cui i topi sono stati esposti  alle più piccole fino a quelle più grandi sollecitazioni, e quindi sono più aggressivi per un paio di minuti al giorno per 10 giorni consecutivi. I topi più piccoli hanno mostrato segni di maggiore ansia e stress - agitazione nervosa, appetito diminuito e meno interazione sociale con gli altri topi. I ricercatori hanno poi raccolto campioni di feci dei topi stressati e li hanno confrontati a quelli dei topi calmi.
"Quello che abbiamo trovato è stato uno squilibrio nella flora intestinale dei topi stressati, -ha detto Forsythe – e c'era meno diversità nei tipi di batteri presenti. L'intestino e i visceri in generale offrono la testimonianza di un'ecologia molto complessa. Con una minore diversità, si registra una maggiore interruzione del corpo."
Bienenstock e Forsythe hanno poi alimentato i topi stressati con gli stessi probiotici (batteri vivi) dei topi calmi e hanno esaminato i nuovi campioni fecali. Attraverso la spettroscopia di risonanza magnetica (MRS), una tecnica analitica non invasiva con potente tecnologia MRI, hanno anche studiato i cambiamenti  che si sono registrati nella chimica del cervello.
"Non solo il comportamento dei topi migliora notevolmente con il trattamento probiotico,- ha detto Bienenstock -, ma continua a migliorare per diverse settimane dopo. Inoltre, la tecnologia MRS ci ha permesso di vedere certe biomarcatori chimici nel cervello quando i topi erano stressati e quando stavano prendendo i probiotici ".Entrambi i ricercatori hanno detto che i biomarcatori dello stress potrebbero potenzialmente indicare se qualcuno soffre di PTSD o rischi di sviluppo di esso, consentendone il trattamento o la prevenzione con probiotici e antibiotici. Entro la fine dell'anno, Bienenstock e Forsythe eseguiranno esperimenti che coinvolgeranno il trapianto fecale da topi calmi a topi stressati. Sperano di garantirsi il finanziamento per condurre nuovi studi clinici che puntano a somministrare i probiotici a volontari umani e utilizzare l’MRS per monitorare le reazioni del cervello ai diversi livelli di stress.
 La Gut microbiologia fa parte del programma dell’ONR in termini di prestazioni  dei Warfighter. ONR sta inoltre esaminando l'uso della biologia sintetica per migliorare il microbioma intestinale. La biologia sintetica crea o re-ingegnerizza microbi o altri organismi per eseguire compiti specifici come ad esempio migliorare la salute e le prestazioni fisiche. Il campo è stato identificato come una priorità assoluta da ONR, a causa del suo potenziale impatto che appare di vasta portata sulle capacità di performance dei Warfighter e dei componenti di una flotta.