Una cura per le patologie neurodegenerative

Una delle sfide più importanti della medicina moderna punta a curare il midollo spinale per poter restituire la capacità di camminare, in pazienti vittime di incidenti o patologie neurodegenerative. Un ottimo risultato è stato ottenuto in questi giorni in Svizzera, presso l’Ospedale Universitario di Losanna. Dove, una donna affetta da una rara patologia del sistema nervoso, allettata da diciotto mesi, è riuscita di nuovo a camminare. Parte del sistema nervoso centrale, il midollo spinale governa la trasmissione degli impulsi nervosi ed è fondamentale per il regolare funzionamento degli arti, braccia e gambe; per l’equilibrio e il controllo della pressione arteriosa, direttamente connessa alla capacità di reggersi in piedi. Questo sofisticato sistema fisiologico ha però smesso di funzionare in Nirina, la donna in cura nel centro elvetico, soggetta a una atrofia multisistemica di tipo parkinsoniano. Fino a pochi giorni fa. Quando, finalmente, grazie a un avveniristico intervento medico, è riuscita a deambulare dopo quasi due anni di immobilità; e a percorrere più di 250 metri. Per arrivare a questo risultato gli specialisti elvetici hanno impiantato degli elettrodi nei nervi del midollo spinale  della donna, restituendo alla massa nervosa le capacità originarie. La stessa paziente ha potuto pigiare sui tasti di un telecomando per poter regolare l’intensità dello stimolo, parafrasando un marchingegno già testato per ridurre il dolore cronico. Con la sollecitazione nervosa, anche la pressione arteriosa è tornata ai valori standard, ovviando a problemi relativi a imprevedibili crolli pressori e svenimenti. 
A febbraio la procedura era stata collaudata con successo su pazienti tetraplegici colpiti da paralisi sensomotoria, vittime di incidenti stradali. Questa è invece la prima volta che si agisce su un soggetto colpito da una malattia neurodegenerativa. Mali che affliggono milioni di persone, progressivi e senza possibilità di cura. Le patologie come quella di Nirina, oltre alle difficoltà deambulatorie, provocano rigidità nei movimenti, disordini cardiaci, movimenti rallentati. Non c’è solo il morbo di Parkinson, ma anche rare forme neurodegenerative come la paralisi sopranucleare progressiva, addirittura più grave del primo. In questo caso rigidità e deficit deambulatori insorgono prima, rendendo davvero difficile la conduzione di una vita anche solo vagamente normale. Le cure attuali sono solo dei palliativi. Si interviene con farmaci antidepressivi, e tramite la somministrazione di amantadina, principio attivo che facilita la produzione di dopamina, neurotrasmettitore di cui sono carenti i malati di Parkinson e simili. Da domani però una speranza in più: il software svizzero capace di stimolare i neuroni che hanno smesso di funzionare.  

Potere al glucosio

Che la scienza sia astrusa ai più, è noto. Tuttavia suona strano sapere che quasi nessuno sia al corrente della molecola per antonomasia, quella che ci concede la vita, e senza la quale ogni processo metabolico sarebbe impossibile. Probabilmente molti ricondurrebbero la disanima al DNA, l’acido nucleico che assicura la trasmissione dei caratteri ereditari e dà l’input alla formazione delle proteine. Ma il DNA è una molecola complessa, costituita da tre parti assemblate fra loro: uno zucchero a cinque atomi di carbonio (il desossiribosio), un gruppo fosfato e una base azotata. La molecola di cui stiamo parlando è, per la verità, più semplice; caratterizzata da uno scheletro a base di atomi di carbonio, circondato da idrogeni e da gruppi ossidrilici (idrogeno + ossigeno). È il glucosio, che avremo senz’altro sentito nominare, ma di cui sappiamo poco o nulla. E invece parte tutto da qui. La vita è infatti sbocciata perché a un certo punto le cellule hanno iniziato a bruciare glucosio per ottenere energia. Che per la biologia dell’uomo significa correre, pensare, scrivere, leggere. E via dicendo. Senza glucosio avremmo un’autonomia di poche ore, pochi giorni al massimo. Oltre, ogni essere vivente superiore non avrebbe scampo. Grazie al glucosio viviamo e prosperiamo. Ma se godiamo di questo privilegio evoluzionistico, dovremmo dire grazie a quegli esseri viventi che troppo spesso ignoriamo o riteniamo organismi di serie b: i vegetali. Non solo i grandi alberi delle foreste, le sequoie millenarie e i tigli dei nostri parchi; ma anche quelle insignificanti erbette che crescono lungo i cigli delle strade: parietarie, soffioni, romici, piattelli, piantaggini. Così lontane dal nostro immaginario da non conoscerne nemmeno i nomi. E invece dovremmo imparare a ossequiarle con piglio filosofico perché in fondo, se esistiamo, è anche grazie a loro. Che sanno ricavare qualcosa che a noi è precluso: il glucosio, appunto. La fotosintesi clorofilliana significa esattamente questo: produrre zuccheri e ossigeno tramite la conversione di molecole base come l’acqua e l’anidride carbonica in strutture più complesse; sotto l’impulso fornito dall’energia luminosa capace di scalzare gli elettroni della clorofilla contenuta nelle foglie. La magia è compiuta. E non a caso i vegetali vengono chiamati autotrofi, in grado cioè di ottenere il “tutto” dal “nulla”. I vertebrati se lo possono sognare. A questa stregua sono molto più funzionali delle banalissime alghe microscopiche come le diatomee. La nostra specie è all’ultimo stadio. In termini evoluzionistici e per quel che riguarda la catena alimentare, infatti, si parte da chi è in grado di produrre il glucosio, rendendolo disponibile agli ultimi arrivati. Come? Semplicemente con l’alimentazione. E qui entra in gioco il cervello appannaggio delle specie più progredite. Uomo, in primis. Pensiamo a quel che accade tutte le mattine dopo la colazione. La prima ora lavorativa o scolastica se ne va veloce, poi la seconda, al limite la terza. Ma alla quarta è per tutti la stessa cosa: acquolina. Il cervello indica che le scorte di glucosio sono esaurite e che se si vuole andare avanti a lavorare o studiare è necessario rifornirsi di energia. Ed ecco lo snack di metà mattina o, già che ci siamo, del pranzo. Sediamo la nostra fame per riequilibrare il livello di zuccheri nel sangue che altrimenti manderebbe in tilt l’organismo. Il cibo che introduciamo viene sminuzzato e veicolato nel circolo ematico attraverso piccole estroflessioni intestinali, chiamate villi. Così le materie prime possono raggiungere ogni distretto organico, ogni parte del corpo, confortando la stretta relazione fra cellule e glucosio. Qui, grazie all’emoglobina, giunge anche l’ossigeno, che aggredisce i carboidrati battezzando un lungo e complicato processo sintetizzabile con una parola: catabolismo. Avviene in tutte le nostre cellule, senza moriremmo. Il glucosio viene presto trasformato in molecole via via più piccole, rimbalzando dal citoplasma (la parte della cellula che contiene i vari organuli cellulari, ma non il nucleo), ai mitocondri, la centrale energetica di un corpo cellulare. E il risultato è una molecola altrettanto emblematica: l’ATP. Vagamente ricorda il nucleotide del DNA, ma è contraddistinto da uno zucchero leggermente diverso (il ribosio) e da tre gruppi fosfati. L’ATP è l’energia. Diventa ADP e consente ogni nostra azione o pensiero. Ma il glucosio, paradossalmente, se troppo abbondante, può determinare malattie. Dipende, infatti, da dove proviene. Quello introdotto con la frutta è più salutare di quello che deriva dalla lavorazione industriale. E come è noto c’è una stretta relazione fra zuccheri e una patologia tipica del modernismo: il diabete di tipo 2. Diverso dal tipo 1, detto anche giovanile, e dipendente dall’incapacità del pancreas di secernere insulina. Nel 2 l’accumulo eccessivo di zuccheri cozza con l’adeguata assimilazione di insulina da parte del sangue. La glicemia sale e oltre un certo livello scatena legami pericolosi fra zuccheri e proteine, anticamera di gravi disordini metabolici. Insomma, è doveroso  riconoscere al glucosio il ruolo chiave nella vita delle cellule, ma senza dimenticare che una semplice dieta sbagliata può mettere a repentaglio processi biochimici che si sono instaurati in milioni di anni.

Bruciare energia

Il metabolismo varia da individuo a individuo, ed è quasi sempre delineato dalla genetica. C’è chi consuma tutti gli zuccheri che ingerisce, e chi li accumula provocando a lungo andare disordini legati al diabete e ai chili di troppo. In parte, però, il fenomeno è influenzato dall’alimentazione. Broccoli, pomodori, peperoni, mirtilli, aumentano il metabolismo. Alcuni hanno importanti ripercussioni sulla salute. I broccoli favoriscono i processi depurativi e migliorano l’attività intestinale. Contengono alte concentrazioni di boro, che contribuisce alla fisiologia del tessuto osseo, spesso compromessa col passare degli anni. La vitamina C è appannaggio degli agrumi; anch’essi raccomandati nelle diete ipocaloriche. Il pompelmo, in particolare, influisce sul livello di grassi nel sangue, abbassando il contenuto dei trigliceridi e del colesterolo cattivo.

Questione di calorie

Parlando di biochimica e alimentazione, ricorre spesso il termine “caloria”. Con esso si intende l’energia necessaria per incrementare di 1 grado centigrado la temperatura di un chilogrammo di acqua (soggetta a una pressione standard di 1 atmosfera). Da qui partono tutte le considerazioni relative all’accumulo di zuccheri e di grassi, in funzione del metabolismo. È chiaro, infatti, che l’aumento di calorie è direttamente proporzionale al rischio di non essere in grado di bruciare tutto ciò che introduciamo con l’alimentazione. Un grammo di carboidrati, per esempio, sviluppa 3,5 kcal. Al top ci sono i superalcolici che dal 2020 saranno, però, dotati di etichette riportanti il livello di calorie. Com’è noto, infatti, non tutti i cibi e le bevande hanno questo obbligo. Ma la Commissione Europea sta cambiando rotta e nel giro di pochi anni ogni prodotto alimentare dovrà evidenziare i propri contenuti.

Il metabolismo basale

Qualunque sia, comunque, il regime dietetico osservato, va tenuto conto del cosiddetto metabolismo basale che caratterizza ogni individuo. Si intendono tutte quelle funzioni fondamentali come respirazione, battito cardiaco, attività renale… In pratica tutto ciò che bruciamo anche senza volerlo, perché parte dei meccanismi espressi dal nostro corpo per consentirci di vivere regolarmente. Risente della termogenesi alimentare, che permette ad alcuni individui di mangiare senza ingrassare; col beneficio di un accumulo superiore ai normopeso di molecole chiamante catecolamine, adrenalina e noradrenalina; prodotte per contrastare il calo di zuccheri. Può non essere facile stabilire il metabolismo basale perché rischia di essere influenzato dalle azioni quotidiane. Per questo motivo le analisi vanno condotte dopo dodici ore di digiuno e dopo una notte riposante. Al bando anche farmaci e sigarette.

Vespe, api e calabroni. Come difendersi dalle loro punture

Arriva l’estate e così gli strilli di donne (ma anche di molti uomini) che saltano per il volo ravvicinato di qualche “oggetto” non identificato, ascrivibile al vasto mondo degli esapodi. Ma non è sempre la stessa cosa e nella maggior parte dei casi basta stare immobili per evitare punture fastidiose. Ecco un vademecum per reagire garbatamente a ogni tu per tu con un imenottero (o un sirfide)…

I sirfidi, in realtà, non sono imenotteri, ma ditteri. Sono simili alle mosche e imitano i colori degli imenotteri per tenere lontani i predatori. Sono del tutto innocui.

Ci si spaventa per le api, ma sono insetti mansueti. Se non vengono provocate se ne stanno nel loro brodo. Si possono infatti osservare svolazzare di corolla in corolla senza correre alcun rischio. 

Simile il comportamento dei bombi, tassonomicamente riconducibili al mondo delle api. Si fanno i fatti loro, ma è meglio non molestarli: non hanno il pungiglione seghettato e se importunati possono pungere più volte.

Più delicato il mondo delle vespe. Che sono più aggressive delle api e si riconoscono per i colori più vivaci e l’addome sottile. In rari casi pungono anche per passatempo; da qui la necessità di tenerle a debita distanza. Amano tutto ciò che è dolce.

I calabroni sono delle vespe oversize. E un calabrone può fare davvero male. Incontrandolo è consigliato muoversi con cautela. Ucciderlo può essere controproducente: i suoi ferormoni, infatti, potrebbero attrarne altri. Occhio agli allergici.

La vespa vasaio terrorizza grandi e piccini, ma è più tranquilla degli altri vespidi. Si riconosce perché il suo addome è davvero filiforme. Ha comportamento più simile a quello delle api. Si chiama così perché realizza nidi che assomigliano a piccoli vasi.

Infine, l’ape legnaiola, meno comune degli altri insetti visti. Viene anche soprannominata “calabrone nero”. Ma non ha nulla del calabrone, e non è per niente aggressiva.

Embrioni chimera

La prima volta fu nei primi anni del Novecento, con le ricerche di Nicolae Paulescu, professore di fisiologia dell’Università di Bucarest: lo scienziato riuscì a ottenere artificialmente l’insulina necessaria a guarire un cane ammalato di diabete, cambiando per sempre il corso delle biotecnologie. Poi le cose si sono affinate e attualmente se ne produce in quantità in laboratorio, così da consentire a chi possiede un pancreas deficitario di poter vivere normalmente. Oggi, un nuovo importante risultato: lo sviluppo di embrioni di pecora contenenti cellule umane; e se fino a questo momento lo scopo è stato quello di produrre insulina per poter gestire i livelli troppo alti di glucosio nel sangue, fra pochi anni la soluzione potrebbe arrivare dallo sviluppo di organi umani presenti in altri animali, pronti per essere introdotti in un organismo malato. È una nuova frontiera della medicina.

La notizia arriva dalla Stanford University, in Inghilterra. Gli scienziati hanno ottenuto embrioni di ovini contenenti cellule di Langerhans provenienti dall’uomo. Sono quelle legate all’azione pancreatica e responsabili della produzione di insulina. Chi ha il diabete di tipo I, detto anche giovanile, presenta, infatti, un’azione ridotta e talvolta assente di queste cellule, che predispone alla malattia per tutta la vita; (al contrario chi è colpito dal diabete adulto può essere curato con una terapia farmacologica molto meno invasiva che può in certi casi permettere una remissione del morbo). I test hanno riguardato una percentuale minima di tessuti chimera, ma pur sempre promettente: una cellula umana, ogni 10mila cellule di pecora. E non è esattamente la prima volta; perché un obiettivo simile era stato ottenuto anche nei maiali qualche anno fa, in un rapporto di uno a 100mila. Perché è così importante questo traguardo?

Perché se siamo in grado di fare crescere un embrione di pecora contenente cellule umane, si può seriamente pensare che fra non molto si potrà giungere a sviluppare ovini adulti caratterizzati da organi destinati alla  nostra specie. In particolare in questo ambito si sta lavorando allo sviluppo di pancreas umani. Lo step successivo, infatti, sarà quello di comprendere fino a che punto si è in grado di permettere lo sviluppo di un embrione contenente cellule provenienti da un altro raggruppamento tassonomico. Negli esperimenti di Stanford l’evoluzione dell’embrione chimera si è protratto per 28 giorni, ma già si pensa a un futuro test spalmato su 70 giorni. “Riuscirebbe a dare prove ancora più convincenti”, dice Hiro Nakauchi, coinvolto nello studio. Peraltro si dovrà incrementare l’impiego di cellule umane; perché quantità troppo esigue non permetterebbero la formazione di un organo intero.

E se le cose dovessero prendere la piega giusta, sarà una rivoluzione in campo medico e sociale. Tenendo conto dell’alto numero di persone che è in attesa di un trapianto di organo. Il sondaggio NHS Blood and Trasplant ha rivelato che nel 2016 sono scomparse 460 persone, nell’attesa di ricevere un organo da un donatore. Dati del genere non avrebbero più senso di esistere. Anche perché le probabilità di successo di un trapianto sarebbero molto più alte. Partendo dal presupposto che non si tratterà di un xenotrapianto – trapianto di un organo di origine animale – ma di una tecnica che beneficerà di un corredo cromosomico perfettamente assimilabile a quello umano. In sostanza, non ci sarebbero i caratteristici problemi legati al rigetto. Quel che accade ancora oggi, e che può essere tenuto a bada solo con una pesante terapia a base di immunosoprressori. 

Una nuova tecnica per curare le malattie genetiche

Significa poter cambiare le sorti di una vita, destinata a svilupparsi in un certo modo e invece riprogrammata perché alcuni aspetti genetici non vengano alla luce. Un traguardo importante che promette di curare le malattie geneticamente trasmissibili. Sono moltissime, almeno 10mila, e dipendono a volte da un solo gene che fa le bizze. Dunque, se noi fossimo in grado di zittirlo, il gioco è fatto. È questo il risultato di un team americano del Massachusetts Institute of Technology (Mit) di Boston. Gli embrioni sono stati trattati con una tecnica innovativa, la Crispr, da Clustered Regularly Interspaced Short Palidromic Repeats; che agisce sulla sequenza di basi azotate che uniscono i due filamenti del Dna. Adenina, guanina, citosina e timina, interagiscono fra loro attraverso particolari legami che possono essere rotti e ricostruiti imponendo una nuova sequenza nucleotidica. Alla base il tentativo di impedire l’azione di geni che a loro volta codificano proteine specifiche, molecole fondamentali per il buon funzionamento di un individuo.

Alcuni scienziati propongono la voce “editing del genoma”; e in effetti rende molto bene l’idea. È un po’ come quello che accade in uno studio di registrazione quando si opera con software come Pro Tools o Cubase. Si tagliano e si inseriscono spezzoni musicali, ma in questo caso i soggetti non sono dei suoni, bensì dei geni. Crispr agisce in associazione a una proteina, la Cas9; in biologia importantissima per la risposta immunitaria batterica. Ma in laboratorio, grazie a una sequenza di Rna (l’altro acido nucleico che serve a produrre le proteine), possono agire in tandem, leggere il Dna di una specie e modificarlo. Spegnendo l’attività di una sequenza legata a una malattia genetica, o attivandone una nuova di zecca, concernente magari il potenziamento di un particolare meccanismo fisiologico.

È una tecnica che ricorda quella del Dna ricombinante, tarata per sostituire i geni malati; ma meno efficace di quest’ultima e meno precisa. Gli scienziati americani hanno svolto i loro test su embrioni di cinque giorni. È un momento delicato dello sviluppo, quello fra la morula e la blastocisti, due stadi che precedono la formazione dell’embrione vero e proprio, dal quale si origineranno tutti gli organi. In questo modo sono riusciti a indagare le caratteristiche genetiche dell’embrione in crescita e “spegnere” la sequenza che firma per la cardiomiopatia ipertrofica. È una patologia che determina un ispessimento delle pareti del cuore, provocata dal cattivo funzionamento delle proteine del sarcomero, necessarie all’autonomia delle fibre muscolari. Il fenomeno riguarda una persona su cento, e può causare improvvisi decessi per arresto cardiaco. È un male di grosso impatto perché chi ne soffre ha il 50% di chance di trasmettere il difetto genetico ai figli. Che da oggi, potenzialmente, possono essere trattati quando ancora non sono nati.

Tuttavia, come per il discorso della clonazione e dell’impiego di cellule staminali embrionali, anche in questo caso incombe il problema di natura etico. Di fatto con questa tecnica, e un budget nemmeno troppo consistente, è possibile creare individui con caratteristiche genetiche precise. E non vuol dire solo operare sull’uomo, ma anche su altre specie, che cambiando le loro caratteristiche, potrebbero impattare negativamente sul nostro divenire. Figuriamoci, un esempio banale, l’idea di zittire per sempre il ronzio delle zanzare, ritenute inutili scocciatrici. Ma non è tutto così semplice, perché ogni specie ha un suo ruolo e un suo significato biologico; modificare anche solo un gene di un qualunque essere vivente, significa rompere questo idillio. E le conseguenze, al momento, non si possono nemmeno immaginare. 

Il primo trapianto effettuato da un robot chirurgo

Sono fra gli organi più delicati del nostro corpo che, pur ammalandosi, spesso, non danno sintomi. Quando s'interviene, però, potrebbe essere troppo tardi e il rischio è quello di dover periodicamente purificare il sangue attraverso la dialisi. Il dolore, tuttavia, sa bene di averlo patito una 45enne torinese che, dopo avere subito un inutile intervento chirurgico, ha scelto la strada, anche per i medici, più adatta alla sua guarigione: l'espianto definitivo dell'organo. Solo così ha, infatti, potuto eliminare definitivamente il male. Un'operazione unica al mondo, perché per affrontarla gli specialisti hanno utilizzato un robot: «Non di quelli che siamo soliti immaginare, riproducenti le fattezze di un uomo», ci spiega Paolo Gontero, direttore dell'Urologia universitaria dell'Ospedale Molinette della Città della Salute di Torino, «ma un macchinario altamente tecnologico che ci ha consentito di lavorare in un'area anatomica molto sensibile, che i chirurghi avrebbero fatto fatica a gestire da soli». Insomma, senza il robot non sarebbe stato possibile portare a termine il tradizionale intervento di nefrectomia.

E il motivo risiede nella particolare anatomia della signora: «I reni, infatti, risiedono nella zona lombare, in corrispondenza della fine delle vertebre della schiena», continua Gontero, «ma la paziente ne aveva uno dei due a ridosso dell'utero, in una posizione che le provocava gravi e continui dolori». Un rene "diverso" non solo per la posizione, ma anche per l'anatomia; presentava infatti tre arterie che lo irroravano, mentre è un solo vaso afferente a entrare normalmente in gioco nella zona glomerulare (la parte più importante del rene dove vengono filtrate le sostanze da scartare). Tecnicamente in questi casi si parla di rene ectopico pelvico. Ma la storia non finisce qui. Perché il destino del rene espiantato, che ha finalmente ridato serenità a una 45enne torinese, era quello di finire gettato, come accade con tutti gli altri materiali biologici provenienti dalle analisi mediche o dalle operazioni chirurgiche. 

E invece è stato riutilizzato per restituire la salute a un uomo di 51 anni, da tempo afflitto da una nefropatia che lo costringeva alla dialisi. Dalla donna, quindi, il rene è finito su un tavolo della sala ospedaliera dove - anche grazie alla collaborazione di Luigi Biancone, direttore del reparto di Nefrologia e Maurizio Merlo, chirurgo vascolare - è stata appurata la sua perfetta funzionalità: «Sono passati pochissimi istanti fra l'espianto e il trapianto», ci dice Gontero, «e il rene era in ottimo stato; abbiamo chiuso le tre arterie per poi procedere con il classico intervento di trapianto renale, con l'introduzione del nuovo organo nella fossa iliaca del nefropatico». 

E' la zona dell'addome nella quale, secondo la prassi, vengono inseriti i reni trapiantati, in una sede diversa da quella naturale, ma ideale per ridare la possibilità a un organismo di depurarsi. Poi sono intervenuti altri medici per assicurare al rene trapiantato il corretto "dialogo" con gli ureteri e la vescica. Il futuro? Il robot tornerà presto a fare parlare di sé, essendo in dote all'ospedale torinese da qualche anno, e impiegato regolarmente per interventi urologici di varia natura, coinvolgendo non solo i reni ma anche la vescica e la prostata. Battezzato non a caso Da Vinci (in onore del genio scientifico di Leonardo), continuerà a lavorare grazie ai suoi quattro bracci hitech, tre dei quali perfettamente tarati per maneggiare bisturi, forbici e strumenti elettrochirurgici. Intanto l'equipe medica di Gontero si gode l'eccezionale traguardo raggiunto: due pazienti di mezza età che stanno riprendendo a vivere grazie al perfetto connubio fra uomo e tecnologia. 

La coscienza? Ecco dove si nasconde

Siamo tormentati dai dubbi? E' un buon segno. Significa che possediamo una coscienza. Così pensava Cartesio. L'uomo, di fatto, è l'unica specie in grado di porsi degli interrogativi che vanno oltre la quotidianità. In questi termini s'indica la consapevolezza di sé. C'è solo un problema: nessuno ha idea di cosa sia esattamente la coscienza e dove risieda. Anche perché forse non va cercata dal punto di vista morfologico o anatomico, bensì da quello funzionale: la consapevolezza di sé non sarebbe, infatti, il risultato dell'azione di una particolare area cerebrale, ma della relazione fra i neuroni che si instaura fra diversi scompartimenti mentali. Quello che potrebbero avere messo in luce dei neurologi dell'Harvard Medical School e del Beth Israel Deaconess Medical Center. «Per la prima volta abbiamo individuato una connessione fra la regione del tronco cerebrale coinvolta nell'eccitazione e regioni che riguardano la consapevolezza, presupposti chiave per spiegare la coscienza», dice Michael Fox, professore di Neurologia presso il Beth Israel Deaconess Medical Center.

Il tronco encefalico è il centro di smistamento degli impulsi nervosi: da qui infatti passano le fibre che innervano il midollo spinale, il cervello e il cervelletto. Regola azioni fondamentali come la respirazione, il ritmo sonno-veglia, la circolazione sanguigna, la pressione nei vasi. E sarebbe strettamente connesso con il funzionamento della coscienza. Che si è sempre pensato risiedesse in un punto imprecisato della corteccia cerebrale, lo strato più esterno del cervello, legato al pensiero, alla parola e alla concentrazione. Il test più importante è stato effettuato su 36 pazienti con lesioni del tronco encefalico, 12 dei quali in coma; servendosi di una nuova tecnica di analisi del tessuto cerebrale, la Voxel-based Lesion-Symptom Mapping; incentrata sull'elaborazione dei voxel, corrispettivi tridimensionali dei pixel (comunemente usati nelle immagini). E' emerso che esiste una piccola porzione del tronco encefalico - il tegmento pontino dorso laterale rostrale - che influenza lo stato comatoso, e dunque la perdita di coscienza. Da qui, coinvolgendo altri malati, si è giunti a identificate con la risonanza magnetica l'insula anteriore e la corteccia cingolata anteriore pregenuale, entrambi "scritturati" dal tronco encefalico.

La prima risiede nella corteccia cerebrale ed esprime lo sviluppo cognitivo ed emozionale di un individuo; la seconda, frammento corticale situato fra i due emisferi, è fondamentale per l'elaborazione delle esperienze e dei pericoli: il caratteristico disturbo post-traumatico da stress che accorre, per esempio, ai superstiti dei terremoti, dipende dalla grandezza di quest'area. «Con questi risultati possiamo comprendere la connettività cerebrale, alla base della coscienza», racconta Fox, «e spiegare come una lesione localizzata influenza l'intero sistema neuronale». Non a caso s'è iniziato a parlare di "connettoma" per indicare la mappa delle connessioni fra tutti i neuroni del cervello. La tesi cavalcata anche da Stuart Hameroff, anestesista americano dell'Arizona University, da sempre in prima linea nello studio della coscienza; e dal matematico Roger Penrose, professore emerito a Oxford, amico di Stephen Hawking, e autore del famoso libro La mente nuova dell'imperatore. I due vanno oltre e parlano di "vibrazioni quantistiche" asserendo che molti anestetici agiscono su particolari strutture cellulari di natura proteica, i microtuboli. Risiedono nelle cellule nervose e spiegherebbero ritmi elettroencefalografici anomali; ma del tutto assimilabili a un flusso coscienzioso.

La coscienza, dunque, potrebbe non essere una prerogativa umana e annidarsi innatamente in microstrutture deputate al trasporto di sostanze e alla stabilità cellulare. Ne è convinto Penrose che così giustifica «il topo che elude una trappola e porta via una cioccolata»; ma anche l'ipotesi che, essendo un prodotto di natura quantistica, possa sopravvivere all'individuo. E qui si aprono teorie che sfiorano la fantascienza. Perché è possibile presupporre che, se la coscienza è svincolata dall'evoluzione delle specie, può essere una prerogativa dell'universo; che trascende completamente la nostra esistenza. Robert Lanza - per il New York Times il terzo più importante scienziato vivente, autore di Biocentrismo (Il Saggiatore, 2015), e professore della Wake Forest University School of Medicine - ne parla apertamente affidandosi all'estro di Bob Berman, un cosmologo. «La nostra coscienza ha un proprio senso nel mondo». Insomma si muore, ma in un certo senso esisteremo per sempre. E Lanza, certo, lo sa esprimere con più poesia: «Con la morte, la nostra vita diventa un fiore perenne che torna a vivere nel multiuniverso».

Sonno e coscienza

Anche il sonno, per molti versi, è un mistero; e si interfaccia al tema della coscienza, perché dormendo, di fatto, smettiamo di renderci conto di ciò che succede. L'impressione è che la connettività neuronale entri in una fase di quiescenza, adombrando i sensi e la consapevolezza del mondo che ci circonda. Ma è proprio così? Secondo uno studio condotto da esperti dell'Università del Wisconsin, in Usa, quando dormiamo le regioni che regolano la percezione, la riflessione e l'azione, entrano in stand-by e smettono di funzionare. Si è infatti visto che gli impulsi nervosi normalmente veicolati durante la veglia, con il sonno si arenano, impedendo l'attivazione di neuroni specifici. La cosiddetta "disconnessione cerebrale" è però uno stratagemma fondamentale adottato dall'organismo per far riposare gli organi, consentire il metabolismo e regolare la diffusione di ormoni.

La relazione con l'inconscio

Complessa è anche la relazione con l'inconscio, che indica le attività mentali escluse dalla coscienza di un individuo. Ci sono dunque pensieri, emozioni, tendenze comportamentali, che parafrasano l'inconscio e si antepongono alla coscienza. L'inconscio è una conoscenza latente delle cose, diceva Platone; poi ha preso una forma più specifica con gli studi di Freud e Jung. Quest'ultimo si rifà all'inconscio collettivo ereditato dai nostri antenati, e in qualche modo curiosamente riconducibile alla coscienza che sopravvivendo entra a far parte di un disegno metafisico globale. Tutto torna? Più o meno. Certamente si può parlare di sensibilità incosciente che dà modo al cervello di accumulare informazioni senza rendersene conto. E si può definitivamente scalzare il detto secondo il quale si utilizza solo una parte del cervello: gli ultimi studi rivelano che è esattamente il contrario.

La dichiarazione di Cambridge

Gli scienziati ritengono che molte specie animali nutrano consapevolezza di sé. Così si spiegherebbero le loro emozioni, talvolta assimilabili a quelle umane, e molti comportamenti giustificati solo da una coscienza della propria natura. Nel 2012 è stata stipulata la "Dichiarazione di Cambridge sulla coscienza" per ufficializzare quest'attitudine zoologica. Il fenomeno coinvolge soprattutto il mondo dei mammiferi e degli uccelli. Le scimmie vegliano i cadaveri dei propri familiari; i corvi aspettano che passi una macchina e che schiacci delle noci per poi mangiarle; i delfini giocano per ore; gli elefanti collaborano; le ghiandaie cambiano il nascondiglio del cibo se viste da propri simili. Il test dello specchio, in cui l'animale è invitato a specchiarsi e a reagire alla propria immagine, è un'ulteriore prova. Finora l'hanno passato varie scimmie, le orche, e gli elefanti. E gli uomini oltre il diciottesimo mese. 

Ipossia e ipotermia: i rischi delle valanghe

La sopravvivenza sotto la neve? Dipende da molteplici fattori, uno su tutti: la fortuna. Che può essere strettamente legata al luogo in cui si è vittime di una valanga. In un ambiente riparato, come un'abitazione, i rischi sono minori: è facile rimanere imprigionati, ma con un minimo spazio vitale è altrettanto semplice resistere ai morsi dell'ipotermia e dell'asfissia. «E' quel che potrebbe essere accaduto nell'hotel Rigopiano», ci spiega Mario Milani, direttore della scuola medica del Corpo Nazionale di Soccorso Alpino e Speleologico (CNSAS) di Milano. «I superstiti hanno avuto la possibilità di respirare regolarmente e in più di scaldarsi, ciò che non potrebbe accadere se si è travolti da una valanga all'aperto». 

Sono eventi rari nel nostro Paese, ma non in altre realtà geografiche, dove l'ubicazione di strutture abitative in aree simili a quella dell'hotel Rigopiano è più frequente: per esempio in Austria, Nepal e Turchia. Nel tempo sono stati costruiti interi villaggi alle pendici di monti che, in particolari condizioni ambientali, possono scaricare potenti slavine. «La letteratura a riguardo ci indica incidenti come quello del centro Italia», continua Milani, «che in molti casi hanno avuto un lieto fine, con il recupero delle persone intrappolate nella abitazione». Ciò che non accade quando si è travolti da una valanga a cielo aperto, in cui bisogna fare di tutto per cercare di stare in superficie e non venire completamente sommersi dalla neve. 

«Occorre "nuotare", muovere braccia e gambe, e rimanere a "galla"», ci dice Milani. «La densità del corpo umano è più alta di quella nevosa, e pertanto una vittima di una valanga tende ad affondare». In casi come questo c'è una soluzione sola: scavare per crearsi un po' di spazio per respirare; e poi sperare di essere al più presto individuato con strumenti particolari (come la ricetrasmittente Artva) e disseppellito con una pala. Le chance di sopravvivenza, di fatto, dipendono dalla maggiore o miniore disponibilità di ossigeno. Si può sputare un po' di saliva per orientarsi, tenere un braccio alzato sperando che possa emergere in superficie, o urinare per attrarre il fiuto dei cani di soccorso. «Se si è travolti da una slavina si può resistere mediamente trenta minuti», dice Milani, «oltre questo arco temporale, se non c'è un ricambio d'aria, l'asfissia è inevitabile. Subentra l'ipossia (mancanza di ossigeno) e l'ipercapnia (aumento nel sangue della concentrazione di anidride carbonica)».

Lo scorso anno, per esempio, fece notizia la vicenda di un soldato indiano rimasto sotto la neve per otto giorni. «Ma evidentemente era collegato a una sacca d'aria esterna che gli consentiva di respirare regolarmente», precisa il medico milanese. Vinto il rischio di ipossia, però, incombe l'ipotermia. Un corpo, infatti, può anche disporre di una sacca d'aria abbondante, tuttavia non può resistere a una temperatura troppo rigida, per tante ore. «L'ipotermia rispetto all'ipossia offre più chance di sopravvivenza», racconta Milani, «ma già dopo un'ora le cose possono complicarsi». Se la temperatura corporea scende sotto i 32 gradi subentrano uno stato soporoso che progressivamente porta all'incoscienza; anticamera dell'assideramento, molto difficile da superare. 

I rischi dell'ecstasy

Anfetamine e cocaina minano la salute del cervello. I pericoli riguardano le ramificazioni dei neuroni cerebrali, i dendriti, che mettono in comunicazione tra loro tutte le cellule, e consentono il passaggio degli impulsi nervosi. In alcuni casi si è registrato uno sviluppo anomalo delle masse dendritiche, in altri invece si è avuta una riduzione. È stato inoltre appurato che le anfetamine e la cocaina riducono la capacità del cervello di modificarsi in base alle esperienze di vita. Lo studio è stato affrontato da Nora D. Volkov, del National Institute on Drug Abuse (NIDA) in collaborazione con Bryan Kolb, dell’Università di Lethbridge in Canada, e da Terry Robinson dell’Università del Michigan. I risultati sono stati diffusi dalla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

I ricercatori hanno somministrato per venti giorni anfetamine e cocaina ai ratti. Li hanno suddivisi in due gruppi: una metà è stata destinata a gabbie “normali”, l’altra a un ambiente più complesso caratterizzato da ampi spazi, tunnel, scivoli, ponticelli, e giocattoli. I ricercatori hanno appurato che le droghe possono inibire la capacità di rielaborare le esperienze fatte, ed è in pratica come se una parte di cervello si atrofizzasse. In particolare, nei ratti osservati in un contesto ambientale differente dal solito, è stata messa in risalto una densità maggiore dei dendriti; negli altri invece, a seconda dell’area del cervello presa in considerazione, sono stati evidenziati sia un aumento che una riduzione della massa dendritica.

L’esperimento canadese si è concentrato su due zone cerebrali specifiche: il nucleo accumbens e la corteccia parietale. Il primo, già preso in considerazione anche dai ricercatori del Centro CNR per la Neurofarmacologia di Cagliari, presso il Dipartimento di Tossicologia dell’università, è preposto a determinate funzioni sensoriali: è al suo interno che è stata individuata un’area sensibile al consumo di ecstasy e di altre sostanze; un dato che conferma il ruolo deleterio anche delle droghe cosiddette “leggere”. La corteccia parietale superiore e quella parietale inferiore costituiscono invece il lobo parietale superiore: è la zona predisposta all’utilizzo corretto degli arti, e alla coordinazione dei movimenti. 

Coma neurovegetativo: il parere di Connolly

Il cervello delle persone in coma neurovegetativo funziona più di quanto non si pensi. È quel che sostiene John Connolly dell’Università di Dalhousie in Nova Scozia (Halifax-Canada). Lo scienziato ha studiato l’attività cerebrale di pazienti tenuti in vita dalle macchine e ha scoperto che in alcuni la funzione del cervello è tutt’altro che assente. Per Connolly, dunque, l’eutanasia è un male della società, perché contribuisce a eliminare persone che in qualche modo sono ancora vive.

Secondo lo studioso canadese una buona parte dei pazienti che si trova in coma neurovegetativo possiede infatti un certo grado di consapevolezza: il contrario di quanto ritenuto finora che vede invece gli individui che hanno subito dei gravissimi traumi incapaci di intendere e di volere. A ciò è giunto dopo aver installato degli elettrodi su quattro pazienti selezionati per l’esperimento, inerti da più di un anno. Lo scienziato si è inizialmente rivolto loro pronunciando una serie di frasi sconnesse e prive di significato, e ha in seguito annotato i dati ricavati dalle singole attività cerebrali. Nel 75% dei casi ha rivelato che il cervello dei pazienti in coma irreversibile non è spento, ma ha ancora voglia di lavorare e quindi di sopravvivere. 

Connelly è famoso in patria e nel mondo per le innovative tecniche di indagine nel campo della mente umana. In particolare i suoi studi si basano su indagini di magnetoencefalografia e immagini di risonanza magnetica. Dei risultati analoghi il ricercatore di Halifax li ha conseguiti anche in passato su una ventina di pazienti sempre in stato di coma neurovegetativo.

La notizia è stata accolta da molti esperti del settore con scetticismo e incredulità. A sfavore delle tesi sostenute da Connelly si è schierato David Good della Wake Forest University di Winston – Salem in North Carolina (USA). Secondo lo scienziato statunitense infatti i risultati di Connelly andrebbero presi con le pinze, anche se non ha nascosto che spesso i grandi traguardi della medicina si ottengono proprio dalle piccole osservazioni come quelle appunto effettuate dal medico dell’Università di Dalhousie. 

Birra e chili di troppo. Un mito da sfatare

Bere birra non fa ingrassare. Lo dice un team di ricercatori britannici e della Repubblica Ceca che ha appena condotto uno studio su 891 uomini e 1.098 donne di età compresa tra i 25 e i 64 anni, tutti consumatori della bevanda a base di orzo. Secondo Martin Bobak, ricercatore inglese coinvolto nell’esperimento, è un luogo comune sostenere che la birra fa aumentare di peso, e che invece il vino o altri prodotti non fanno ingrassare.

Lo studioso ha messo in relazione gli indicatori di obesità, basati sulle misure come l’altezza, il peso, e l’indice di massa corporea, con il consumo di birra e ha scoperto che non hanno alcun legame con i chili di troppo.

Dall’esperimento è emerso che gli abitanti maschi della Repubblica Ceca sono tra i maggiori consumatori di birra. Gli uomini bevono in media 3,1 litri di birra alla settimana; le donne 0,3 litri. I bevitori pesanti sono il 3% della popolazione con 14 litri di birra alla settimana: praticamente alla media di due litri al giorno. Lo studio è stato pubblicato sul Journal of Clinical Nutrition. 

Polo Sud, operazione salvataggio

Robert Falcon Scott alla fine non poté far altro che alzare bandiera bianca e arrendersi al gelo tremendo del Polo Sud. Era arrivato secondo alla meta, il punto più meridionale della Terra conquistato da Amundsen, e ormai non c'era più nulla da fare: finiti i viveri e le forze e davanti a sé ancora troppa strada per raggiungere il campo base. Scott e i suoi uomini furono trovati privi di vita poco tempo dopo da una missione inglese andata in loro soccorso. Su un foglio l'esploratore britannico aveva scritto: «Fossimo sopravissuti avrei avuto una storia da raccontare sull'ardimento, la resistenza e il coraggio, che avrebbe commosso il cuore di ogni persona». Erano i primi giorni di gennaio del 1912. Fosse stato oggi, Scott e i suoi uomini sarebbero tornati a casa sani e salvi. Eppure il Polo Sud continua a fare paura. E lo dimostra un'incredibile missione che sta avvenendo in queste ore: il salvataggio di un ricercatore gravemente malato (di cui per motivi di privacy non si possono conoscere le generalità), ospite della base americana Amundsen Scott South Pole. Ci vivono una quarantina di persone, dedite allo studio del clima estremo e della volta celeste, con il contributo di due supertelescopi. Due aerei bimotore Twin Otter sono decollati da Calgary, in Canada, il 14 giugno. Entrambi giungeranno alla base inglese di Rothera, alla "periferia" dell'Antartide; poi solo uno proseguirà fino a quella americana, atteso per il 19 giugno. L'operazione è considerata la più pericolosa nella storia dell'uomo nell'ambito delle missioni per salvare la vita di una persona. E non potrebbe essere altrimenti, se si considera che l'inverno australe al Polo contempla temperature fino a -83 gradi centigradi e il buio perenne; peraltro la base sorge a quasi tremila metri di quota, dove atterrare non sarà uno scherzo. L'aereo canadese destinato all'ultimo approdo utilizzerà gli sci, scivolando avvolto dalle tenebre su una pista che non potrà definirsi tale, essendo una semplice distesa di ghiaccio compatto. E poi c'è tutto il viaggio di ritorno, che come insegna l'esperienza nei climi più rigidi (vedi le principali missioni in alta montagna) è talvolta più ostico di quello dell'andata. Ecco perché da febbraio a ottobre nessun aereo supera certe latitudini. In altre occasioni c'erano stati salvataggi simili, ma condotti durante la bella stagione, che al Polo Sud va da ottobre a febbraio; per esempio nel 2001 e nel 2003. Ma oggi è tutto diverso. All'Amundsen Scott South Pole chi sta male viene curato da un medico che però non può fare miracoli; se non connettersi con un computer col mondo per avere qualche dritta. Qui, invece, serve più di un medico e c'è, dunque, un solo modo per salvare il malato: riportarlo a casa. Come nella trama del noto film Salvate il soldato Ryan. A tal punto la questione assume sfaccettature di natura filosofica e morale. Qual è la molla che porta più persone a rischiare la vita per una soltanto? Si arriva a questi traguardi perché è insito nella natura umana. Tutti, in sostanza, nasciamo altruisti, con la volontà intrinseca di rischiare per gli altri; il problema è che spesso le condizioni sociali, i contesti ambientali, l'educazione ricevuta, compromettono questa attitudine. Gli antropologi sociali e gli psicologi parlano di empatia, ossia la capacità di sapersi mettere nei panni di un'altra persona; di rivivere i suoi patimenti e le sue difficoltà. Ma la verità è molto più prosaica. Dietro a tutto ciò infatti si cela un unico incontrovertibile scopo: creare i presupposti perché la nostra specie possa sopravvivere nel tempo. Certo, nessuno andando a salvare qualcuno ragiona in questi termini; tuttavia la spinta che porta a compiere missioni limite come questa, va al di là del semplice amor del prossimo: è una sorta di programmazione biologica per andare avanti, la stessa che ha consentito alle forme australopitecine di trasformarsi in habilis, e agli habilis di diventare erectus. Insomma, l'anticamera dell'umanità.  

Antibiotici ultraresistenti

Era nell'aria da tempo. Ma solo ora ne abbiamo la conferma: gli antibiotici non sono più la soluzione ideale per fronteggiare le malattie. Stando infatti a una ricerca diffusa dalla rivista dell'American Society for Microbiology esiste un batterio che è ufficialmente in grado di resistere anche all'antibiotico più potente. E' stato individuato nelle urine di una quarantenne americana (che, grazie a un po' di fortuna, è stata salvata): si tratta di un ceppo riconducibile all'Escherichia coli, microrganismo assai noto all'uomo del quale ci si serve anche per condurre esperimenti scientifici. Ma la nuova ricerca mette giustamente in allarme: dall'invenzione della penicillina è la prima volta che si ha a che fare con batteri così potenti, che rimangono indifferenti agli antibiotici più efficaci, compresa la colistina.

Si tratta di un preparato farmacologico ottenuto dal Bacillus polymyxa. E' stato sintetizzato molti anni fa ed è un caduto in disuso per le gravi ripercussioni a livello renale; tuttavia rimane l'ultima spiaggia per cercare di debellare patologie incurabili con gli altri sistemi in commercio. Come quella provocata dallo Pseudomonas aeruginosa di cui non si sa molto, ma si è ben al corrente del fatto che, per esempio in Usa, causa annualmente molti decessi. Gli scienziati hanno individuato il gene della resistenza, battezzato mcr-1. E ora si pensa a come contrastarlo, anche in previsione di un'ipotetica epidemia; che potrebbe investire gli ospedali se non si riesce a capire al più presto le sue dinamiche biologiche. E' stato analizzato per la prima volta in Cina e anche in Italia gli scienziati lo conoscono, benché in rapporto a batteri meno pericolosi.

Da noi accade qualcosa di simile con la klebsiella, altro microrganismo che ha già dimostrato di poter resistere all'azione della colistina. Di pochi mesi fa la notizia secondo la quale diciannove persone decedute fra il 2013 e il 2014 in Puglia potrebbero essere state vittime di questo microbo. E' molto difficile da gestire, perché se da una parte sa convivere pacificamente con l'uomo, dall'altra, all'interno di un fisico già compromesso dalla vecchiaia o da qualche acciacco, può trasformarsi in un pericoloso assassino; invadendo aree anatomiche che di solito risparmia e innescando processi setticemici irreversibili. La situazione italiana, peraltro, parafrasa perfettamente quella americana, al punto che c'è chi pensa di essere tornati a una sorta di era pre-Fleming. In Inghilterra i casi d'infezione mortale negli anni Novanta erano un centinaio, dal 2005 si superano i duemila decessi. In tutta l'Europa si arriva a 40mila morti. Di questo passo nel 2015 ogni tre secondi ci sarà un decesso causato da un batterio ultraresistente. E c'è la preoccupazione che un domani anche interventi chirurgici di routine possano creare i presupposti per lo scoppio di un'invasione batterica. Lo dice anche la World Health Organization che addirittura parla di "apocalisse antibiotici". Di fatto la percentuale di batteri che se ne infischia di un numero sempre più alto di antibiotici sta crescendo di anno in anno. Soluzioni? Poche.Gli scienziati brancolano nel buio. Gli antibiotici hanno rivoluzionato il mondo, ma pensare che possa oggi esserci qualcosa che funzioni allo stesso modo, ma di tutt'altra natura, rischia di essere un'utopia. Per cui si continua sulla stessa strada. Come sta accadendo in America con il progetto 10 x 20. Lo scopo è arrivare a produrre entro il 2020, dieci sostanze di nuova generazione in grado di vincere anche il microbo più ostile. D'altra parte è anche colpa nostra se le cose vanno così. L'utilizzo spregiudicato degli antibiotici ha, infatti, portato molti batteri a farsi furbi e a riprodursi in modo strategico: così si formano colonie programmate geneticamente per sopravvivere a tutto. 

Cyborg, nuova frontiera evolutiva

Un bacino in titanio costruito in laboratorio e sostituito a quello malato, dà modo di comprendere il livello medico chirurgico raggiunto negli ultimi anni. E lascia presagire che fra non molto sarà possibile intervenire sempre più spesso in questo modo, sradicando completamente una malattia, tramite l'innesto di porzioni anatomiche costruite daccapo. Fa scalpore il risultato ottenuto al Cto di Torino, ma è già da un po’ i centri medici più avanzati adottano questa soluzione, al punto che qualcuno ha avanzato l'ipotesi che l'uomo bionico - tante volte accarezzato nei romanzi di fantascienza - sarà presto realtà. In che modo? Con la meccanica, da una parte, con le staminali, dall'altra. La realtà cibernetica è, dunque, il futuro. Il film Robocop, girato nel 1987, fu illuminante in questo senso. Il protagonista muore e "risorge" con braccia meccaniche e un rivestimento in titanio e kevlar, fibra cinque volte più resistente dell'acciaio. Tre giorni fa l'ennesima prova che le narrazioni cinematografiche parafrasano frequentemente la cronaca. Easton LaChappelle è un diciannovenne americano che ha ideato un braccio artificiale azionato dal pensiero, più leggero di un arto umano normale, ma con le stesse potenzialità. Non è sfuggito alla Nasa che l'ha già scritturato battezzandolo il nuovo Steve Jobs. Luke è un altro braccio robotico azionato dai segnali elettrici prodotti da elettrodi collegati ai muscoli del paziente. E' già stato approvato dalla Food and Drug Administration e il riferimento a Luke Skywalker della saga Guerre Stellari non è casuale. Ma la storia degli innesti meccanici non finisce qui. E non riguarda solo gli arti. Da tempo si impiegano le protesi valvolari per curare i cuori malati. Le valvole possono contenere silicone, leghe a base di cromo e nichel, teflon. L'apparato cardiocircolatorio può contare anche sulle arterie artificiali, approntate di recente in Inghilterra, per andare incontro a chi dovrà subire, per esempio, un intervento di bypass, ma non possiede vene sostitutive per irrorare correttamente il muscolo cardiaco. Il futuro è più affascinante e praticamente riguarderà ogni distretto anatomico, tranne forse il cervello (dato che alcuni suoi aspetti fisiologici non sono ancora stati compresi). L'anno scorso a Zurigo hanno presentato un robot che funziona come un essere umano. Significa che prelevandogli un tendine, o qualunque altra parte "anatomica", si può potenzialmente intervenire su ogni tessuto. Gli organi artificiali sono, in parte, già realtà. Nei meeting di bioingegneria si parla sempre più spesso di rene bioartificiale, bioingegneria dei tessuti, plastiche e resine indistruttibili, perfettamente compatibili con i materiali organici. In Inghilterra, Martin Wickham, del Leatherhead Food Institute, ha ideato un sistema meccanico che imita lo stomaco umano; in Usa, Shuvo Roy, dell'University of California, ha messo a punto un prototipo di rene artificiale grande come una tazzina di caffè. E sempre negli Stati Uniti è stato disegnato al computer un orecchio e stampato in 3d, pronto per essere impiantato nei bimbi colpiti da una rara malattia dell'organo uditivo. Insomma, Hollywood a parte, il primo cyborg è già fra noi. 

Via al doping chirurgico

Dell'argomento s'è iniziato a parlare insistentemente dopo la rivelazione di Tiger Woods, campione di golf americano, che afferma di essersi sottoposto a un trattamento chirurgico per potenziare la sua vista. E poter quindi giocare al meglio delle sue capacità. «Così vedo le buche più grandi», spiega. Ma la sua vista era già perfetta e qui sta il punto: sempre più persone, a partire proprio dal campione statunitense, si sottopongono a sedute chirurgiche per migliorare qualche parte del corpo e in questo modo ottenere i risultati migliori in ambito sportivo, professionale, intellettuale. In gergo si parla di "doping chirurgico"; un vero e proprio boom da metà degli anni Duemila a oggi. Sono centinaia i giocatori di golf che hanno subito l'intervento, una tecnica più che consolidata battezzata Lasik. Consiste nel rimodellamento della cornea tramite laser, pochi minuti di pazienza e il gioco e fatto. I primi interventi risalgono al 1989 e a oggi ne hanno beneficiato anche militari e astronauti. Così è possibile sviluppare un potenziale visivo di quindici decimi, contro i tradizionali dieci decimi di chi vede normalmente e non ha alcun problema di miopia, ipermetropia o astigmatismo. Significa poter vedere una mosca a nove metri di distanza, rispetto a chi la vede a sei metri. Una rivoluzione che porta, di fatto, allo sviluppo di una supervista; e può, dunque, interessare anche altri distretti anatomici, coinvolgendo figure che nulla hanno a che vedere con il golf. Un altro esempio giunge dal mondo della corsa, del calcio e del ciclismo. E il riferimento, in questo caso, è al modellamento del setto nasale per consentire una migliore respirazione e quindi un'ossigenazione più importante delle aree polmonari, strettamente legate alle potenzialità muscolari. Sono interventi chirurgici che fino a oggi venivano effettuati su pazienti colpiti da malanni come sinusiti o deviazione naturali dei setti nasali. Un'alternativa vincente all'impiego dei pericolosi anabolizzanti? I pareri sono discordanti. E comunque la storia del doping chirurgico non finisce qui. Interventi invasivi per migliorare le prestazioni atletiche sono stati compiuti anche sui giocatori di baseball, per incrementare l'efficacia dei muscoli del braccio. Il lavoro dei medici si concentra sul legamento collaterale ulnare, all'altezza del gomito, che viene ricostruito per renderlo più efficiente, e non solo per guarirlo da qualche trauma. Parte dal presupposto che i giocatori di oggi puntano tutto sulla velocità della palla, a discapito della finezza del lancio, ma così facendo sottopongono gli arti a sforzi eccessivi, che alla fine accompagnano tutti allo stesso destino: la chirurgia. Che ora diviene, appunto, doping chirurgico. Anche i polpacci, i bicipiti e i tricipiti vengono "aiutati" con iniezioni di Synthol, sostanza controversa, che migliora la prestanza muscolare, ma parrebbe appannaggio soprattutto dell'estetica. Ne fanno uso i culturisti, dando vita, spesso, a corporature innaturali e sproporzionate rispetto ad altri contesti anatomici. Lo sportivo si sottopone a iniezioni intramuscolari che possono proseguire per settimane, fino all'ottenimento del risultato desiderato. Ma si può andare incontro a problemi, infezioni, ascessi e indebolimento dei nervi. Infine il futuro non può che guardare al cervello, che comanda ogni nostro minimo gesto e naturalmente ogni azione muscolare, e alla genetica. Si parla di stimolazione transcranica elettrica o magnetica, di medicine da usare "consapevolmente" per migliorare le prestazioni cognitive, e futuristicamente di strumenti che potrebbero addirittura essere innestati nel cervello per aumentare le sue potenzialità. E c'è il doping genetico, che intende intervenire sul Dna per "ordinare" all'organismo di sviluppare determinati organi o particolari muscoli utili a specifiche discipline sportive. 

Occhi di falco e... copyright

Sicché oggi torno in prima pagina dopo mesi di latitanza. Colgo occasione per ricordare ai lettori che la penuria di articoli dell'ultimo periodo è semplicemente dovuto al fatto che per questioni di copyright tutti i nuovi pezzi vengono pubblicati direttamente sul sito della Rivista della Natura. Per continuare quindi a leggere di scienze, ambiente e antropologia, l'indirizzo è il seguente: http://www.rivistanatura.com/

Calorie italiane

Da tempo non se ne parla più come di una semplice malattia, ma di una epidemia a tutti gli effetti. L’obesità, infatti, rappresenta percentuali tanto grandi da essere paragonata ai peggiori flagelli dell’umanità. L’Oms prevede che, per il 2030, gli obesi in Italia saranno il 70% della popolazione; con picchi del 90% in Irlanda e dell’80% in Spagna. In realtà l’obesità è in gran parte dovuta ad abitudini quotidiane che potrebbero essere facilmente contrastate, se solo si facesse un po’ più di attenzione, per esempio, a quello che si mangia. Com’è noto, infatti, gran parte dei chili di troppo è la conseguenza di un accumulo spropositato di calorie. Lo si dice da sempre e oggi ne abbiamo un’ulteriore conferma, grazie a uno studio diffuso dal sito Evoke.ie. L’analisi mette in relazione la quantità di calorie consumate abitualmente da ogni persona nell’arco delle 24 ore, con il singolo paese di appartenenza. Si scopre così che gli Usa, emblema dell’obesità, (dove già oggi almeno un terzo della popolazione soffre di sovrappeso), sono anche i primi in classifica: ogni persona assume, infatti, 3.770 calorie al giorno. Al secondo posto, con 3.760 calorie, c’è l’Austria e al terzo, con 3.660 calorie, l’Italia. Seguono Israele, Irlanda e Gran Bretagna, e chiudono l’India con 2.300 calorie e la Repubblica Democratica del Congo, staccatissima, con 1.590 calorie (che probabilmente parafrasa un po’ tutta la realtà delle nazioni meno sviluppate). L’unico, paese, quest’ultimo, a rientrare nei parametri delineati dai medici di tutto il mondo, secondo i quali gli uomini non dovrebbero accumulare più 2.400 calorie al giorno, e le donne non dovrebbero andare oltre le 2mila calorie. Gli italiani pagano, probabilmente, l’abitudine a nutrirsi con alimenti come la pasta, la pizza e il pane; gli americani, il vizio di abbuffarsi di hamburger. E la famosa dieta mediterranea? Non sempre viene rispettata a dovere, per questo il conteggio delle calorie cresce. Si punta correttamente su pane e prodotti cerealicoli, ma spesso (per non dire sempre) si eccede. Il pane andrebbe consumato una o due volte al dì, mentre andrebbero aumentate le dosi di pesce, frutta, verdura, a discapito di carne e dolci; torte, brioche e merendine, non sono contemplati nella dieta mediterranea, se non sottoforma di crostate di frutta. Si esagera anche con birra, maionese, patatine, che mal s'accordano con il tradizionale cibo mediterraneo. Del resto non si è nemmeno consci del fatto che l’accumulo e il consumo di calorie rispetta un delicato equilibrio, derivante dall’alimentazione, ma anche dalla quantità e dalla tipologia di movimento affrontati ogni dì. Basterebbe poco, infatti, per bruciare calorie inopportunamente ingerite, come accade magari in ambito lavorativo, quando la fretta porta a cibarsi in modo sbrigativo e irragionevole (in posti dove spesso, rispetto ai piatti preparati in ambito casalingo, l’apporto calorico triplica). Duecento calorie, per esempio, si possono eliminare in fretta: ballando per 37minuti, giocando a golf per un’ora, lavorando in giardino o lavando la macchina per 40 minuti, o correndo su e giù per le scale per due minuti e mezzo. E non sempre è necessario compiere esercizi fisici tradizionali. Ogni azione, infatti, permette di bruciare calorie. Anche baciarsi. Se lo si fa per un minuto, se ne vanno un paio. Fondamentale, però, valutare quel che si mangia, sapendo che ogni alimento ha un contenuto calorico specifico, e che in risposta a singole porzioni esistono vere e proprie “bombe” che farebbero male a chiunque. Va considerato, dunque, il rapporto fra il peso dell’alimento consumato e le calorie che fornisce. 588 grammi di broccoli forniscono, per esempio, duecento calorie; ma lo stesso accade con appena 51 grammi di quelle caramelline morbide e colorate che se si inizia con una, non si finisce più. 740 grammi di peperoni danno lo stesso numero di calorie di un cheesburger, ma in proporzione l’apporto nutrizionale è maggiore. E così via. Ma se ci si applica un po’ i risultati non tardano a venire. E si possono già ottenere delle perfette silhouette togliendo dalla dieta tradizionale 400-600 calorie al giorno, vale a dire 3-4mila calorie alla settimana. Non sono solo i chili di troppo a diminuire, ma anche il rischio di ammalarsi di qualunque morbo, in particolare di natura cardiovascolare.

La frutta che fa male

La raccomandazione dei medici è sempre la stessa: soprattutto d'estate è meglio consumare più frutta e verdura possibile, per mantenere il corpo idratato e assimilare importanti sostanze nutritive. Quel che, però, anche gli addetti ai lavori considerano solo in parte, è che non tutti i vegetali offrono lo stesso apporto dietetico. E che, dunque, alcuni di essi fanno molto bene, altri benino, e alcuni, addirittura, potrebbero provocare qualche problema. L'argomento è stato affrontato in modo specifico dagli esperti della William Paterson University di Wayne, nel New Jersey, in Usa; che hanno stilato una vera e propria classifica dei vegetali più benefici per la nostra salute, in base a un punteggio di “densità nutritiva”, riferito a concentrazioni di proteine, fibre, calcio, ferro, potassio, zinco e vitamine. 47 gli alimenti presi in considerazione, 41 quelli finiti nella cosiddetta “Powerhouse Fruits and Vegetables”, convalidata dall'autorevole Centers for Disease Control and Prevention (CDC). “Uno studio in funzione dei consumatori che potranno conoscere meglio le proprietà nutrizionali dei vegetali consumati abitualmente”, racconta Jennifer Di Noia, la professoressa a capo della ricerca. Al primo posto risulta un alimento non proprio diffusissimo sulle nostre tavole: il crescione (punteggio pieno: 100). Delle sue eccellenti proprietà se ne parla fin dall'antichità, tanto da essere soprannominato “l'insalata che guarisce”. Appartiene a una delle famiglie botaniche più indicate per il benessere umano, quella delle brassicacee, comprendente anche numerose varietà di cavolo e cavolfiore. Posseggono proprietà antiemorragiche, antiossidanti, depurative; regolarizzano il ciclo mestruale, tengono lontane le malattie da raffreddamento e, per via dell'alta presenza di isotiocianati, combattono l'accumulo di sostanze cancerogene. Il crescione si consuma in insalata o nella minestra, affiancato spesso ad altre verdure (per contenere il suo forte sapore), e assicura un eccezionale apporto vitaminico e di sali minerali. Depura ed è afrodisiaco. Il cavolo cinese occupa il secondo posto (91,99). Detto anche “cavolo di Pechino”, è ricco di vitamina C ed A, acido folico e potassio. Il suo apporto calorico è bassissimo ed è quindi consigliato a chi vuole perdere peso. Nelle prime posizioni compaiono anche gli spinaci (86,43), la cicoria 73,36), il prezzemolo (65,59), la lattuga (63,48), e la senape (61,39). Più in fondo nella classifica ci sono, invece, alimenti come la fragola (17,59), la zucca (33,82) e il pompelmo (11,64). Quest'ultimo può essere controindicato per chi assume farmaci anticoncezionali o per tenere a bada l'accumulo di grassi nel sangue. I suoi principi attivi, infatti, interferiscono con quelli contenuti nei medicinali, annullando l'azione benefica della sostanza farmaceutica. La zucca, invece, può creare problemi ai bimbi allergici. Simile il discorso per le fragole, prodotto sconsigliato anche a chi è soggetto a ulcere, gastriti e coliti. Rimangono fuori dalla super-lista alimenti insospettabili come il mirtillo, il mandarino e perfino l'aglio e la cipolla, notoriamente legati al concetto di “buona alimentazione”. In realtà non significa che facciano male, ma semplicemente che la loro densità nutritiva - vale a dire il giusto equilibrio fra vitamine, minerali, e altri principi attivi essenziali – non è pari a quella di altri prodotti vegetali; e che quindi hanno uno spettro di azione benefico meno ampio. Tuttavia possono essere caratterizzati da sostanze particolari che altri alimenti non hanno, ed essere pertanto indicati per contrastare malattie specifiche. È il caso del mirtillo nero che indubbiamente fa molto bene a chi soffre di problemi di natura venosa. Grazie ai tannini e ai glucosidi antocianici che hanno il potere di rafforzare il tessuto connettivo che sostiene i vasi sanguigni. Questo tipo di frutta è importante anche per prevenire disturbi renali e l'accumulo dei pericolosi radicali liberi, derivanti dalle principali attività metaboliche dell'organismo.