In che modo la cannabis provoca “il caos cognitivo” nel cervello

Il consumo di cannabis è associato ai disturbi della concentrazione e della memoria. Una nuova ricerca dei neuroscienziati dell’Università di Bristol, pubblicata sul Journal brain cellof Neuroscience, ha scoperto che l’attività del cervello diventa scoordinata e imprecisa nel corso di questi stati di alterazione della mente, portando a disturbi neurofisiologici e comportamentali che ricordano quelli osservati nella schizofrenia.

Lo studio collaborativo, guidato dal dottor Matt Jones presso la Scuola dell’Università di Fisiologia e Farmacologia, ha verificato se gli effetti negativi della cannabis sulla memoria e sulla cognizione potrebbero essere il risultato di reti cerebrali disorchestrate. L’attività cerebrale può essere confrontata con la performance di un’orchestra filarmonica in cui gli  archi, gli ottoni, i legni e le percussioni sono accoppiati tra loro dai ritmi dettati dal direttore.

Allo stesso modo, le strutture specifiche del cervello si sintonizzano l’una con l’altra a frequenze definite: la loro attività ritmica dà origine a onde cerebrali, e la messa a punto di queste onde cerebrali normalmente permette l’elaborazione delle informazioni utilizzate per guidare il nostro comportamento. I ricercatori hanno misurato l’attività elettrica di centinaia di neuroni nei topi che hanno ricevuto un farmaco che simula  l’ingrediente psicoattivo della marijuana. Mentre gli effetti del farmaco sulle singole regioni del cervello sono stati lievi, il farmaco ha completamente disgregato le onde cerebrali nell’ippocampo e nella corteccia prefrontale.

Entrambe queste strutture cerebrali sono essenziali per la memoria e il processo decisionale e pesantemente implicate nella patologia della schizofrenia. I risultati dello studio mostrano che, come conseguenza di questo disaccoppiamento tra ippocampo e corteccia prefrontale, i ratti sono diventati incapaci di prendere decisioni accurate quando si muovono intorno a un labirinto. Il dottor Jones, autore principale, ha detto: “L’abuso della marijuana è comune tra chi soffre di schizofrenia e recenti studi hanno dimostrato che l’ingrediente psicoattivo della marijuana può indurre alcuni sintomi della schizofrenia in volontari sani.  Questi risultati, sono quindi importanti per la nostra comprensione di malattie psichiatriche, che possono insorgere in conseguenza dei “ cervelli disorchestrati”  e potrebbero essere trattati con la risintonizzazione dell’attività cerebrale. “Michal Kucewicz, primo autore dello studio, ha aggiunto: “Questi risultati sono un importante passo avanti nella nostra comprensione di come l’attività ritmica del cervello è alla base di processi di pensiero in salute e in malattia”.

Svelati i segreti del Killer naturale che è dentro di noi

Gli scienziati hanno fatto scoperte notevoli sulla complessità del sistema immunitario in un mutamento radicale che potrebbe aiutare a combattere le infezioni virali come l’HIV. Condotto dal professor Jamie Rossjohn della Monash University e dal Professore Associato Andrew Brooks presso l’Università di Melbourne, un team internazionale di scienziati ha scoperto di più sul ruolo fondamentale che le cellule Natural Killer  (killer naturali) giocano nella risposta immunitaria innata del corpo. I risultati sono stati pubblicati su Nature.
Le cellule Natural Killer sono un unico tipo di globuli bianchi importanti nelle prime risposte immunitarie ai tumori e ai virus. Diversamente dalla maggior parte delle cellule del sistema immunitario che sono attivate ​​da molecole che si trovano sul patogeno o tumore, le cellule Natural Killer sono chiuse da un gruppo di proteine ​​che si trovano sulle cellule sane. Queste  proteine​​ disattivanti, note come antigeni leucocitari umani o molecole HLA sono assenti in molti tumori e cellule infettate dal virus, che vengono attaccate da parte delle cellule Natural Killer.
Le cellule Natural Killer riconoscono le molecole HLA utilizzando un sistema integrato di sorveglianza chiamato KIR. Utilizzando il sincrotrone australiano, il team ha determinato le forma tridimensionale di una di queste proteine ​​KIR chiave,chiamato KIR3DL1, che si lega a una molecola HLA particolare.
Questo accoppiamento è noto poiché svolge un ruolo nel limitare la replicazione virale in persone con HIV, rallentando la progressione della malattia verso l’AIDS.
Il Professor Rossjohn ha detto che una migliore comprensione della struttura delle proteine ​​KIR può contribuire a sviluppare nuovi approcci per utilizzare al meglio le cellule Natural Killer per combattere l’infezione virale. “Dal momento che KIR3DL1 è solo un singolo membro di una famiglia molto più grande di recettori, lo studio fornisce informazioni chiave su come le cellule Natural Killer utilizzano altri membri di questa importante famiglia di recettori per riconoscere cellule infettate da virus e tumori.” Ha detto il Professor Brooks.
Il progetto quinquennale ha coinvolto collaborazioni internazionali con ricercatori del National Cancer Institute-Frederick, Istituto Nazionale di Allergologia e Malattie Infettive, National Institutes of Health e la Cardiff University School of Medicine.

 

La luce è in grado di rilevare le cellule pre-cancerose del colon

Dopo aver dimostrato che la luce accuratamente individua le cellule pre-cancerose nel rivestimento dell’esofago, i bioingegneri dellaluce Duke University hanno rivolto la loro tecnologia al colon e hanno ottenuto risultati simili in una serie di esperimenti preliminari. Questa tecnologia potrebbe essere un metodo non invasivo per i medici per rilevare cellule anormali, o displasie, che hanno il potenziale di diventare cancerose. Queste cellule sono nell’epitelio, o rivestimento, di vari tessuti, tra cui l’esofago e il colon. Attuali tecniche di biopsia richiedono ai medici di prendere molti campioni di tessuto a caso, e per alcune patologie del colon,queste procedure possono essere deturpanti e cambiare la vita .Invece di prendere campioni di tessuto, il nuovo sistema emetterebbe brevi lampi di luce dalla punta di un endoscopio in luoghi sospetti di essere colpiti dalla malattia. “Quando la luce è diretta verso questi tessuti, si disperde,” ha detto Adam Cera,  professore associato di ingegneria biomedica presso la Duke ‘s Pratt School of Engineering, che ha sviluppato il dispositivo. I risultati degli esperimenti preliminari del team della Duke sono stati riportati online sul Journal of Biomedical Optics. “Siamo in grado di raccogliere e analizzare la luce diffusa che cerca  segni di displasia. Significativamente, la tecnica è non invasiva in modo tale che nessun tessuto viene preso e non sono necessari coloranti o agenti di contrasto.” In particolare, i ricercatori stanno cercando di individuare i cambiamenti caratteristici all’interno delle cellule dell’epitelio. Nel caso di cellule pre-cancerose, i nuclei sono deformi e più grandi rispetto a quelle normali, e diffondono la luce in un modo unico.
“La cosa importante per i medici è essere in grado di rilevare questi cambiamenti nei nuclei delle cellule appena sotto la superficie, che potrebbero non essere rilevati  guardando semplicemente il rivestimento del colon attraverso il solo endoscopio”, ha detto Cera.

 

 

Prevenire lo sviluppo del cancro all’interno del ciclo cellulare

I ricercatori del NYU Cancer Institute, un centro di ricerca del cancro, presso la NYU Langone Medical Center hanno identificato un ciclo cellulare regolato da un meccanismo che sta dietro la trasformazione di cellule normali in cellule cancerose. Lo studio evidenzia il ruolo significativo che le reti delle proteine possono svolgere in una cellula, che porta allo sviluppo del cancro. I risultati dello studio, pubblicato nel numero del 21 ottobre della rivista Molecular Cell, suggeriscono che l’inibizione dell’enzima CK1 può essere un nuovo bersaglio terapeutico per il trattamento di cellule tumorali che si sono formate  a seguito di un malfunzionamento  di mTOR all’interno della cellula. Nello studio, i ricercatori della New York University Cancer Institute hanno esaminato alcuni  complessi di proteine ​​e regolatori di proteine ​​nelle cellule tumorali. I ricercatori hanno identificato un ruolo importante per il multi-complesso proteico chiamato SCFβTrCP. Esso  aiuta, nella rimozione di cellule tumorali, la proteina DEPTOR scoperta di recente, un inibitore dell’enzima mTOR. SCF, complessi  ubiquitina ligasi sono responsabili per la rimozione delle proteine ​​inutili da una cellula. Questa degradazione delle proteine ​​da parte del sistema ubiquitina della cellula controlla la crescita delle cellule e previene la trasformazione maligna delle cellule. I ricercatori hanno dimostrato che inibendo la capacità di  SCFβTrCP di degradare DEPTOR  nelle cellule può portare a bloccare la proliferazione delle cellule tumorali. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che l’attività di CK1 (caseina chinasi1), una proteina che regola la maggior parte delle vie di segnalazione delle cellule, è necessaria per SCFβTrCP per promuovere con successo il degrado di DEPTOR. “Bassi livelli di DEPTOR e alti livelli di attività di mTOR si trovano in molti tumori, tra cui i tumori della mammella, della prostata e del polmone”, ha detto l’autore dello studio  Michele Pagano, MD,  professore di Oncologia e Professore di Patologia presso il NYU Langone Medical Center. “È fondamentale per i ricercatori  capire meglio come la proteina DEPTOR è regolata.  Il nostro studio dimostra che sarebbe vantaggioso  aumentare i livelli di DEPTOR in molti tipi di cellule tumorali per inibire mTOR e prevenire la proliferazione cellulare”. Il percorso mTOR regola la crescita, la proliferazione e la sopravvivenza di una cellula, e la sua regolamentazione adeguata è essenziale per prevenire la formazione di cellule tumorali. DEPTOR interrompe il percorso di mTOR, legandosi ai complessi proteici di mTOR e  bloccando le loro attività enzimatiche, limitando la crescita delle cellule.
Gli esperimenti  hanno dimostrato che una riduzione di SCFβTrCP e CK1 e proteine ​​nelle cellule hanno provocato l’accumulo di DEPTOR. Inoltre, DEPTOR è stato distrutto nelle cellule solo quando SCFβTrCP e CK1 erano entrambi presenti. Quindi, l’inibizione delle proteine SCFβTrCP e CK1 rappresenta un modo nuovo e promettente di inibire  mTOR.

 

Identificate le caratteristiche facciali degli autistici

Il volto e il cervello si sviluppano in armonia, l’uno influenza l’altro, a partire dall’embrione e continuando nell’adolescenza.  Questo potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere le origini di autismo. “Non c’è una risposta chiara sul fatto che l’autismo è causato da fattori genetici o da influenze ambientali”, ha affermato Kristina Aldridge, autrice principale e assistente professore di anatomia presso la MU School of Medicine e il Thompson Center for Autism and Neurodevelopmental Disorders. “Se siamo in grado di identificare quando si verificano questi cambiamenti del viso, possiamo anche  individuare quando l’autismo può iniziare a svilupparsi in un bambino. Conoscendo quel momento, potremmo  identificare una causa genetica, una finestra di tempo in cui l’embrione può essere suscettibile di un fattore ambientale, o genetico. ” Aldridge e colleghi hanno trovato le seguenti differenze distinte tra le caratteristiche del viso dei bambini con autismo e quelle dei bambini a sviluppo tipico:
i bambini con autismo hanno un viso più ampio nella parte superiore, compresi gli occhi più ampi; i bambini con autismo hanno una regione centrale della faccia più corta , tra le guance e il naso; i bambini con autismo hanno una bocca più ampia. La ricercatrice sostiene che questi sono sottili differenze che permetteranno ai ricercatori di studiare ulteriormente le persone con disturbi dello spettro autistico. Aldridge ha analizzato 64 ragazzi con autismo e 41 ragazzi con sviluppo tipico di età compresa tra gli 8 e i 12 anni, utilizzando un sistema di telecamere che catturano immagini in 3-D  della testa di ogni bambino. Poi, ha mappato 17 punti sul viso, come la coda dell’occhio e la zolla del labbro superiore. Quando Aldridge ha calcolato la geometria complessiva del viso con questi punti, e ha confrontato i bambini con autismo con i bambini normali, ha trovato differenze statisticamente significative nella forma del viso. Comprendere che le persone con autismo hanno caratteristiche facciali statisticamente differenti consente ai ricercatori di concentrarsi sulle cause di fondo dell’autismo, ha detto la Aldridge. Inoltre, lo studio ha identificato due gruppi di bambini con autismo che mostrano ulteriori tratti distintivi del volto che si verificano in bambini con specifiche caratteristiche di autismo, come ad esempio problemi di comportamento, il livello di linguaggio e i comportamenti ripetitivi. Identificare questi sottogruppi all’interno del gruppo dei bambini con autismo permette un migliore studio di questi bambini e permette di capire perché l’autismo è così variabile.
“Questa ricerca non sarebbe possibile senza i bambini e le loro famiglie che hanno partecipato”, ha detto Aldridge. “Il loro aiuto è fondamentale per promuovere la ricerca e ci aiuta a comprendere meglio l’autismo, e come sviluppare migliori trattamenti. “

 

 

Le donne non assumono abbastanza vitamina D durante la menopausa

Una dieta sana è importante soprattutto durante la menopausa, un periodo in cui il rischio di soffrire di problemi di salute aumenta. Diversi studi hanno analizzato la dieta di donne in pepillolari- e post-menopausa in Spagna insieme ai problemi che sopraggiungono  in questa transizione.

I risultati mostrano che tutti questi gruppi di donne studiate hanno una carenza di vitamina D. Marina Pollan, ricercatrice presso l’Istituto Carlos III, della Salute e co-autrice dello studio, spiega che i cambiamenti  “biologici e fisiologici” nella donna causati dalla menopausa arrivano insieme ad  un maggior rischio di sviluppare problemi di salute in cui la dieta gioca un ruolo importante. Questi includono il diabete, l’osteoporosi, le malattie cardiovascolari e alcuni tipi di cancro.

Pertanto, l’analisi delle abitudini alimentari durante e dopo la menopausa è di particolare interesse per le  implicazioni con la salute. Tuttavia, in Spagna ci sono stati pochi studi che hanno valutato la dieta di  donne in peri- e post-menopausa. Per studiare queste abitudini alimentari, gli autori dello studio hanno analizzato 3.574 donne tra i 45 e i 68 anni da ottobre 2007 a luglio 2008. Ogni programma contiene un minimo di 500 donne provenienti da sette città della Spagna (La Coruña, Barcellona, ​​Burgos, Palma di Maiorca, Pamplona, Valencia e Saragozza) e ha coinvolto un questionario di frequenza alimentare validato da parte della popolazione spagnola.

I risultati mostrano che i tassi di obesità si sono attestati intorno al 29% mentre il 42% dei soggetti era in sovrappeso. L’apporto calorico medio era di 2053 chilocalorie (con il 43% delle calorie provenienti dai carboidrati, il 36% da grassi e il 20% dalle proteine​​). I ricercatori hanno evidenziato che praticamente tutte le donne hanno ricevuto la dose raccomandata di tutte le vitamine, tranne la vitamina  D e la E. Il caso della vitamina D è sorprendente dato che nessuno dei gruppi ha raggiunto il 50% del loro RDA (dose giornaliera raccomandata). L’assunzione media totale è stata di 2,14 microgrammi al giorno, che costituisce solo il 39% della RDA per le donne di questa fascia di età.

“Una dieta con meno grassi e proteine ​​ma ricca di verdure, noci e alimenti ricchi di carboidrati può correggere i livelli di vitamina D ed E”, secondo i ricercatori. “Questo è particolarmente importante in luoghi che sono molto lontani dal Mar Mediterraneo, dove le donne hanno una maggiore tendenza a seguire poco le attuali raccomandazioni”.

Testati micro-stimolatori elettrici per le lesioni del midollo spinale

Un nuovo dispositivo wireless per aiutare le vittime di lesioni del midollo spinale, sta ricevendo l’attenzione nella comunità di ricerca. Mesut Sahin, PhD, professore associato, presso il dipartimento di ingegneria biomedica presso la NJIT, recentemente ha pubblicato e presentato i suoi risultati per lo sviluppo di micro-stimolatori elettrici per le persone con lesioni al midollo spinale. Il lavoro ha portato allo sviluppo e sperimentazione di una tecnologia conosciuta con l’acronimo, FLAMES (floating light activated micro-electrical stimulators), micro-stimolatori elettrici attivati dalla luce. La tecnologia, in realtà un piccolo dispositivo  semiconduttore, finirà per consentire alle persone con lesioni al midollo spinale di ripristinare alcune delle funzioni motorie che si perdono a causa di un infortunio. Attivati da un fascio di luce infrarossa attraverso una fibra ottica che si trova appena fuori dal midollo spinale, questi micro-stimolatori attiveranno i nervi del midollo spinale al di sotto del punto della lesione e permetteranno così l’utilizzo dei muscoli che un tempo erano paralizzati. Lo scorso settembre, The Journal of Neural Engineering ha pubblicato il primo test su animali. “I nostri test in vivo suggeriscono che le FLAMES possono essere utilizzati per la  micro-stimolazione intraspinale, anche per i punti più profondi nel midollo spinale di ratto”, ha detto Sahin. FLAMES è un dispositivo semiconduttore che è controllato in remoto da una fibra ottica collegata ad un laser a infrarossi a bassa potenza. Il dispositivo viene impiantato nel midollo spinale, e può muoversi  nel tessuto. Non ci sono fili collegati. Un paziente preme un pulsante sull’unità esterna per attivare il laser, il laser attiva l’apparecchio FLAMES.
“La particolarità del progetto è che gli stimolatori impiantati sono molto piccoli, nell’ordine dei sub-millimetri”, ha detto Sahin. “Uno dei vantaggi principali è che siccome il nostro dispositivo è wireless, le connessioni non possono deteriorarsi nel tempo, inoltre l’impianto provoca una minima reazione  nel tessuto che è uno dei problemi comuni negli analoghi dispositivi cablati”. L’attivazione elettrica del sistema nervoso centrale e periferico è stato studiato per il trattamento di disturbi neurali per molti decenni e una serie di dispositivi sono già entrati nella fase clinica, come gli impianti cocleari per  la gestione del dolore attraverso la stimolazione del midollo spinale. Altri sono in fase di sperimentazione, come la micro-stimolazione  del midollo spinale per ripristinare la locomozione, la micro stimolazione del nucleo cocleare, il mesencefalo, o la corteccia uditiva per  ripristinare l’udito e la stimolazione della corteccia visiva nel soggetto cieco. Tutti,però, sono collegati, a differenza di FLAMES, che non lo è.