giovedì 11 luglio 2013

DIBATTITO SCIENZA: Appello ai parlamentari sulla mozione anti-OGM


Oggi in Parlamento verrà discussa e votata una mozione (potete leggerla all'indirizzo) anti OGM.
Dibattito Scienza, partito come un piccolo gruppo Facebook, oggi conta centinaia di utenti. 
Sono ricercatori, insegnanti, giornalisti, docenti universitari, blogger e semplici cittadini accomunati da un forte interesse per la scienza, che si ritrovano online per ricordare ai nostri politici che il progresso di un Paese dipende in maniera determinante dalle scelte fatte in materia di ricerca, tecnologia, energia, salute e istruzione. 
Dibattito Scienza ha inviato un appello ai parlamentari riportato in buona parte nel testo sottostante, la lettera potete leggerla anche al seguente indirizzo (dibattito scienza mozione OGM).

Onorevole Parlamentare.
 Il gruppo “Dibattito Scienza” è formato da oltre duemila persone accomunate dall’interesse per la scienza, che si sono poste l’obiettivo di promuovere il dialogo tra il mondo scientifico e la classe politica italiana. Crediamo infatti che un buon governo debba trovare le proprie linee guida anche nell’approccio razionale che contraddistingue il metodo scientifico. Siamo a conoscenza del fatto che in queste ore il Parlamento sta discutendo una mozione concernente “iniziative in merito alla diffusione in agricoltura di organismi geneticamente modificati, con particolare riferimento all’esercizio della clausola di salvaguardia”. Con la presente lettera, il nostro gruppo vuole esprimere il proprio dissenso in merito ai contenuti della mozione suddetta. A lasciarci perplessi è innanzitutto la richiesta di adottare la clausola di salvaguardia per una coltura geneticamente modificata già approvata dall’Unione Europea. Una coltura OGM, prima di essere autorizzata dall’UE, subisce un lungo e severo processo di valutazione che ne certifica la sicurezza per l’ambiente e per la salute umana. L’adozione della clausola di salvaguardia diventa possibile solo quando vi siano “nuove o ulteriori informazioni divenute disponibili dopo la data dell’autorizzazione e che riguardino la valutazione di rischi ambientali o una nuova valutazione delle informazioni esistenti basata su nuove o supplementari conoscenze scientifiche” (dir. 2001/18/CE, Art. 23). Allo stato attuale delle conoscenze scientifiche, tuttavia, riteniamo un simile provvedimento ingiustificato e guidato più da idee preconcette che non dai fatti. Lo studio di Séralini et al. a cui si fa riferimento nella mozione, oltre a essere stato duramente criticato dalla comunità scientifica per gravi debolezze metodologiche, è già stato esaminato dall’EFSA (European Food Safety Authority), che ha espresso il seguente parere: “Gravi vizi di progettazione e metodologia nello studio di Séralini et al. comportano che esso non soddisfi standard scientifici accettabili e che non ci sia necessità di riesaminare le precedenti valutazioni sulla sicurezza del mais geneticamente modificato NK603″. L’avversione ideologica nei confronti di questa tecnologia è stata confermata dal ministro Nunzia De Girolamo, che ha annunciato di voler lavorare a un decreto volto a rendere illegale, su tutto il territorio italiano, anche la coltivazione di OGM già autorizzati dalla UE. Un simile provvedimento esporrebbe il nostro Paese a una procedura di infrazione (l’ennesima!) da parte dell’Unione Europea, e negherebbe a ogni agricoltore italiano il diritto di coltivare legittimamente un prodotto già autorizzato dall’autorità competente in materia. Spesso si dice che gli OGM sono sinonimo di quantità e non di qualità, ragion per cui sarebbero un pericolo per il nostro settore agroalimentare, fatto di eccellenze e di prodotti locali apprezzati in tutto il mondo. Ebbene, occorre ricordare che gli allevatori italiani utilizzano enormi quantità di mangime OGM importato dall’estero, e che molti dei nostri prodotti Made in Italy, come il Parmigiano Reggiano, derivano proprio da animali alimentati con OGM. Perché, quindi, non permettere la coltivazione sul nostro territorio a chi ne vorrà fare uso, piuttosto che rimanere dipendenti da costose derrate estere che stanno peraltro danneggiando la filiera italiana? Un clima più favorevole a questa tecnologia, inoltre, consentirebbe ai nostri ricercatori di mettere a punto colture geneticamente modificate adatte alla tipicità del nostro sistema agro-alimentare (come il pomodoro San Marzano resistente a un virus, sviluppato da un’azienda italiana), riducendo la dipendenza dalle grandi società sementiere straniere. Per ridimensionare il potere delle multinazionali bisognerebbe incentivare davvero la ricerca pubblica sugli OGM – compresa la sperimentazione in campo aperto, e non soltanto in ambiente confinato, come riportato nella mozione. Al contrario, distruggere i campi sperimentali dell’Università della Tuscia, come è stato fatto nel giugno 2012, non ci sembra affatto un modo per promuovere la ricerca sugli OGM. Vogliamo infine ricordarle come esistano prodotti molto diffusi (il grano Creso con cui produciamo la nostra pasta ed il pompelmo rosa come esempi notevoli) ottenuti con tecniche come l’irraggiamento con radiazioni nucleari o l’uso di sostanze chimiche mutagene. Di fatto sono organismi geneticamente modificati, eppure non sono stati ostacolati allo stesso modo degli OGM. Prima di salutarla, vorremmo segnalarle alcuni articoli, libri e link a supporto delle nostre considerazioni. Ci auguriamo che troverà queste letture interessanti, che possa discuterne serenamente con i suoi colleghi onorevoli e che possa esprimere il suo voto con razionalità e senza condizionamenti ideologici. 
Link utili:
Libri:
Distinti saluti
Il gruppo Dibattito Scienza

lunedì 15 aprile 2013

LA PREVISIONE DEI TERREMOTI E DIS-CREDITI FORMATIVI


Su Facebook c'è un gruppo noto come dibattito scienza, si discute di tanti argomenti, invito chiunque capiti su questo post a dare un occhiata e ad iscriversi.
Alcuni dei membri hanno fatto notare che il giorno 19 Aprile, a Frascati, si terrà una conferenza da parte di Giampaolo Giuliani.
Non ha bisogno di presentazioni, bene o male tutti sanno di chi stiamo parlando.
In ogni caso una ricerca su Google potrà sfatare ogni dubbio e rinfrescare la memoria.
Direte voi: il signor Giuliani terrà una conferenza e dove sta il problema?
Nessun problema su questo, però da alcuni membri del gruppo è stato fatto notare che la partecipazione alla conferenza, tra l'altro senza contradittorio, verrà considerata come credito formativo per gli studenti delle scuole superiori... e questo può essere un problema.
Il motivo? I terremoti non possono essere previsti, le conoscenze scientifiche a riguardo non lo permettono ancora. Sia ben chiaro, nessuno vuole ostacolare nessuno, la libertà di espressione deve essere valida per tutti, ma il dover offrire crediti formativi, come se le suddette teorie sull'incredibile ma vero con questo metodo è possibile prevedere i terremoti, quando a favore non vi sono prove, lascia alquanto perplessi. Soprattutto se vengono rilasciati in questo caso. E'come si desse adito a favorire la divulgazione di quelle che, fino a prova contraria, sono teorie pseudoscientifiche. Con il rischio della creazione di falsi miti e credenze.

Il gruppo dibattito scienza ha inviato un appello,a cui hanno aderito molti blogger e giornalisti scientifici, riportato sotto.
Per chi volesse aderire alla raccolta firme, può lasciare un commento al post, lasciando nome e cognome, entro lunedi 16 aprile, per poter essere tra i firmatari della lettera. Inoltre si può inviare una email a petizionigiuliani@outlook.com
per tutto il resto sotto è riportato un appello rivolto agli istituti superiori di Frascati


Ai signori Dirigenti Scolastici e Consigli di Classe:

Istituto Tecnico Industriale “E. Fermi” – Via Cesare Minardi 14 – Frascati
Istituto Professionale per i Servizi Commerciali “M. Pantaleoni” – Via B. Postorino 27 – Frascati
Liceo Classico “Marco Tullio Cicerone” – Via Fontana Vecchia 2 – Frascati
Istituto Tecnico Commerciale “Michelangelo Buonarroti” – Via Angelo Celli 1 – Frascati
Liceo Scientifico “Bruno Touschek” – Via Kennedy – Grottaferrata
Scuola Superiore “Giovanni Falcone” – Via Garibaldi,19 – Grottaferrata
Scuola Superiore “San Nilo” – Piazza Marconi, 7 – Grottaferrata Istituto Salesiano Villa Sora - Via Tuscolana, 5 - Frascati

e, per conoscenza:

Italia Nostra – Settore Educazione al Patrimonio - educazioneformazione@italianostra.org

Oggetto: Crediti formativi per conferenza Giampaolo Giuliani
Egregi Signori,

scriviamo per richiedere una vostra presa di posizione in merito all’evento del titolo “È possibile prevedere i terremoti?”, che si terrà il 19 Aprile a Frascati. Questo evento prevede la presenza di Giampaolo Giuliani, che ha recentemente fatto parlare di sé perché sostiene di poter prevedere i terremoti osservando le emissioni di radon, affiancato da Leonardo Nicoli, direttore della Fondazione Giuliani.

Dobbiamo con rammarico osservare che un’associazione meritoria, Italia Nostra, offra il proprio patrocinio a un evento in cui un signore che si muove all’esterno della comunità scientifica può liberamente divulgare le sue opinabili ipotesi su un tema alquanto delicato e sensibile, il tutto senza alcun contraddittorio. Certamente ognuno ha il diritto di esprimere le proprie opinioni, il rammarico nasce dalla perentorietà di certe affermazioni del signor Giuliani, che non risultano a tutt’oggi verificate (vedi approfondimento allegato), diffuse sull’onda emotiva in un paese che negli ultimi anni ha avuto a che fare con eventi sismici particolarmente distruttivi. Il rammarico si trasforma però in sdegno nell’apprendere che la partecipazione a questo incontro verrà considerata come credito formativo per gli studenti, nonostante non ci sia alcun riconoscimento ufficiale delle idee del Sig. Giuliani, né da parte del MIUR né da parte di altri Istituti che si occupano di territorio, a qualunque titolo.

Una cosa che vorremmo fosse insegnata agli studenti è che qualunque teoria riguardante fenomeni naturali deve umilmente sottoporsi al giudizio di tutti coloro che studiano, nei vari aspetti, questo stesso fenomeno (peer-review). Questo giudizio dovrà avvenire attraverso procedure standard, che non possono prescindere da metodologie condivise di indagine; dall’elaborazione di ipotesi e previsioni potenzialmente verificabili; da adeguata pubblicazione dei risultati sperimentali; dal controllo di esperti indipendenti; dalla verifica sperimentale indipendente delle ipotesi formulate, ecc.

L’insieme di queste procedure non è un capriccio di qualche fantomatico establishment; al contrario, queste regole hanno lo scopo di garantire una conoscenza della realtà oggettiva, affidabile, verificabile e condivisibile. Esse costituiscono il metodo scientifico, che si è andato costruendo nel corso dei secoli con il contributo di tutti coloro che si occupano di Scienza e di Conoscenza, nella consapevolezza che la conoscenza scientifica ha come giudice unico la Natura stessa, non un’autorità terrestre, non sicuramente l’opinione pubblica. Chi si colloca al difuori di queste pratiche collaudate – che, proprio in virtù del fatto di ammettere la possibilità di errore, forniscono gli strumenti per individuarlo e correggerlo – si colloca al di fuori del mondo della scienza.

Purtroppo – e l’esame delle cause sarebbe lungo è complesso – in questi ultimi anni in Italia stiamo assistendo al fiorire di sedicenti “ricercatori indipendenti” in vari campi del sapere; personaggi che si fanno vanto dell’essere “emarginati dalla scienza ufficiale”, e trovano così la maniera di diventare noti all’opinione pubblica, propugnando fantomatiche “scoperte eccezionali”, rifiutate a causa di chissà quali indegni complotti. Questi venditori di illusioni giocano spesso con la sofferenza delle persone, e trovano chi li sostiene per meri interessi politici, ideologici od economici.

Contemporaneamente viene sottovalutato, non finanziato, ostacolato il lavoro di tanti ricercatori seri (spesso precari e malpagati) la cui colpa è quella di non far parte del grande circuito mediatico, di non “far notizia”. Il vero scandalo non è il presunto ostracismo verso Giuliani o quelli come lui: il vero scandalo è che l’Italia destina sempre meno risorse alla ricerca seria, all’Università, all’Istruzione, mettendo una seria ipoteca sul nostro futuro come nazione sviluppata e costringendo molti dei nostri ingegni più brillanti a trasferirsi all’estero. Dare legittimità agli outsider come Giuliani di certo non aiuta a muoversi in questa direzione.

In conclusione chiediamo a tutti voi, Dirigenti Scolastici e Docenti, di dare la massima visibilità a questo documento e di non riconoscere, in sede di consiglio di classe, crediti formativi a fronte della presentazione dell’attestato di frequenza all’evento.
Possiamo suggerire, in alternativa, la partecipazione all’incontro "La previsione dei terremoti: tra miti e realtà" di Warner Marzocchi, direttore di ricerca presso l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – INGV, che si terrà il 18 aprile ore 16-18 presso il Dipartimento di Fisica, Università la Sapienza, Aula Amaldi.

 Ci auguriamo, ove possibile e compatibilmente con il carico didattico, che quanto scritto funga da stimolo per aprire una discussione con gli studenti sull’importanza di una corretta e rigorosa informazione scientifica.

Distinti saluti. Marco Fulvio Barozzi, blogger scientifico e insegnante
Luca Di Fino, ricercatore TD Dip. Fisica, Università Tor Vergata
Aldo Piombino, blogger scientifico

Simone Angioni, chimico, Università di Pavia, Segretario Associazione Culturale Scientificast Marzia Bandoni, esperta e-learning Martino Benzi,
ingegnere
Paolo Bianchi, blogger scientifico, Associazione Culturale Scientificast
Marco Casolino, Primo Ricercatore INFN e Dip. Fisica, Università Roma Tor Vergata
Pellegrino Conte, professore associato di Chimica Agraria, Università degli Studi di Palermo
Carlo Cosmelli, docente di Fisica, Dipartimento di Fisica, Università Roma Sapienza
Marco Ferrari, giornalista scientifico
Mario Genco, Dibattito Scienza
Milena Macciò, Dibattito Scienza
Silvano Mattioli, Dibattito Scienza
Marco Messineo
Silvia Onesti, Elettra-Sincrotrone Trieste
 Daniele Oppo, cronista free lance e blogger.
 Giuseppe Perelli, studente di dottorato in Scienze Computazionali e Informatiche
Lisa Signorile, biologa e blogger scientifica.
Fabrizio Tessari, Dibattito Scienza
Luca Vanini, studente in Ingegneria Meccanica
Bruna Vestri, blogger Veronica Zaconte, fisico …

Un breve approfondimento Le idee di Giampaolo Giuliani non sono così originali e rivoluzionarie come certa stampa afferma: sulle relazioni fra emissioni di radon e terremoti ci sono diversi studi in molte aree sismiche del mondo, da Taiwan all'Islanda, passando per la California. Tutte le principali riviste scientifiche specializzate ne hanno prima o poi parlato. Che non sia propriamente una novità lo dimostrano le prime tracce in bibliografia, che risalgono al 1967. In California il sistema fu usato regolarmente per un po' di tempo negli anni '70. Ci furono dei riscontri per un paio di eventi nel 1979, ma poi il metodo è stato sostanzialmente eliminato perché la sua affidabilità era scadente; per esempio, il terremoto di Landers del 1972 fu seguito un paio di settimane dopo l'evento da anomali valori del gas e nel 1981 ci fu un brusco innalzamento dei livelli nell'area di Los Angeles, ma non accadde nulla. A Taiwan, dove vi sono aree particolarmente idonee a questi studi, sia geologicamente che climaticamente, si sono registrati diversi episodi di correlazione tra radon e sismicità. Ad esempio, la sorveglianza della faglia di Chuko ha dimostrato un aumento delle emissioni di radon prima di eventi sismici lungo quella specifica faglia, ma ancora senza raggiungere una predizione degli eventi stessi in qualche misura soddisfacente.

Il problema è che questi studi hanno dato troppi falsi positivi mettendo in evidenza quanto poco il radon sia predittivo. Una previsione è valida quando funziona, cioè quando l'evento si verifica. Una previsione è sbagliata sia se prevede qualcosa che poi non avviene (falso positivo), sia quando non prevede qualcosa che invece avviene (falso negativo). Dire che prima o poi pioverà a Roma è sicuramente una previsione che sarà confermata dai fatti, ma non può considerarsi di certo rivoluzionaria, anche se basata su osservazioni condivise.

C'è poi una differenza fondamentale fra Giuliani e queste ricerche: tutte si basano sullo studio di una singola faglia, quando invece Giuliani parla genericamente di aree. Questo è un particolare di non trascurabile importanza: prevedere un terremoto significa fare un comunicato in cui si scrive che “circa il tal giorno alla tal ora si verificherà lungo quella faglia un evento di magnitudo n il quale provocherà uno scuotimento come da cartografia allegata”. Come si può definire l'area in cui vanno presi provvedimenti di protezione civile senza sapere quale faglia si muoverà?

Ricordiamo inoltre che Giuliani non ha mai realmente previsto nulla di significativo, come dimostra un video del Marzo 2010 preparato dai ricercatori dell’INGV, grazie al quale vengono messe in evidenza tutte le sue contraddizioni: infatti non riesce, nemmeno successivamente al tragico sisma che il 6 Aprile del 2009 colpì la città dell’Aquila, a fornire una informazione coerente sulla sua presunta previsione del terremoto. Anzi, risulta agli atti che una settimana prima del fatale terremoto aquilano voleva sgomberare Sulmona a seguito dell'evento di Magnitudo 4.0 che aveva colpito la cittadina il 29 marzo 2009. Insomma, si prevede pioggia a Frascati e poi aprono gli ombrelli a Ladispoli. Che previsione è?

Siamo convinti che la ricerca sui segnali premonitori dei terremoti sia importante, ma debba essere condotta contesti davvero affidabili, non certo sull’onda dell’emotività o della personalizzazione. Siamo tuttavia altrettanto certi che in un paese come il nostro sia più importante investire nella prevenzione, con una adeguata gestione del territorio e con norme e controlli più stringenti sul patrimonio edilizio. La lezione ci viene dal Giappone, paese con sismicità anche superiore alla nostra: costruire in maniera corretta e nei luoghi corretti vuol dire anzitutto abbattere drasticamente la perdita di vite umane, anche in caso di forti terremoti, oltre a ridurre sensibilmente i costi per la ricostruzione post-sismica. Certo che ci vogliono precise scelte politiche, e all’orizzonte non si vedono segnali confortanti.

venerdì 22 marzo 2013

CARNEVALE DELLA CHIMICA: La chimica delle difese (il sistema del complemento).

Questo post partecipa alla 26esima edizione del carnevale della chimica;(al presente link trovate il bando di questaa edzione) questa tornata sarà ospitata dal blog di teresa celestino Pensieri in provetta. Invito tutti i lettori a visitare il suo blog, dove saranno esposti e presentati tutti i contributi scitti dai vari blogger per questo carnevale. Buona lettura.
Il sistema immunitario viene comunemente suddiviso in innato e acquisito. Per innato ci si riferisce a quell'insieme di cellule e molecole immediatamente attive nella difesa dell'organismo contro invasioni esterne, ma che non possied i cosidetti meccanismi della memoria tipici dell'immunita acquisita.
Tra i protagonisti dell'immunità innata abbiamo il gruppo delle cellule comunemente indicate con il termine di fagociti, anche se bisogna sottolineare che le componenti del sistema immunitario innato non sono rappresentate solo da tali cellule ma annoverano tante altre componenti dell'organismo, tra cui gli epiteli, enzimi (lisozima, fosfolipasi A ecc...) lo stesso ambiente acido dello stomaco e via discorrendo...solo se un agente infettivo riesce ad oltrepassare queste difese innate, ad eludere le cellule fagocitarie e a replicarsi silenziosamente per poi "sovraccaricare di lavoro" tali difese intervengono altri meccanismi, tipici dell'immunità acquisita; con formazione di cellule effetrici antigene specifiche, i cui prodotti cellulari, come gli anticorpi saranno diretti contro specifiche componenti dei patogeni favorendone la distruzione e di cellule della memoria in grado di prevenire future infezioni da parte degli stessi patogeni.
Vi è anche un altra componente del sistema immunitario che svolge un ruolo importante nella difesa dell'organismo ed è il sistema del complemento.
Venne chiamamato così in quanto si scopri che le molecole che lo componevano erano in grado di legarsi agli immunocomplessi, facilitando  l'opsonizzazione e l'uccisione dei batteri da parte degli anticorpi, in realtà il complemento può operare anche senza la presenza di anticorpi specifici diretti contro uno specifico antigene, quindi svolgendo anche un ruolo fondamentale e attivo nell'immunita innata.
Il sistema del complemento è composto da diverse proteine presenti nel plasma, che interagiscono tra di loro per opsonizzare (detto in soldoni è una specie di etichettatura molecolare, le componenti del complemento si associano al patogeno rivestendolo e facilitandone l'eliminazione da parte delle componenti del sistema immunitario) i microrganismi patogeni e di indurre una serie di risposte infiammatorie fondamentali nel combattere l'infezione.
Il sistema del complemento è composto da diverse proteine presenti nel plasma, che interagiscono tra di loro per opsonizzare (detto in soldoni è una specie di etichettatura molecolare, le componenti del complemento si associano al patogeno rivestendolo e facilitandone l'eliminazione da parte delle componenti del sistema immunitario) i microrganismi patogeni e di indurre una serie di risposte infiammatorie fondamentali nel combattere l'infezione.
Molti enzimi del complemento sono appartenenti ad una particolare classe di enzimi noti come zimogeni.
distribuiti ampiamente nei fluidi corporei, ma la loro funzionalità è inibita. Qualora si verifichi una infezione, questi zimogeni vengono attivati localmente e si innesca quella che in biochimica viene definita "una cascata di enzimi".
Alcuni zimogeni del complemento vengono attivati, ciò può verificarsi in vari modi, tra questi abbiamo una modifica delle strutture di queste proteine che si ripercuote sulla loro funzionalità. In casi come questo la modifica è rappresentata da un vero e proprio taglio della proteina. La proteina così attivata legherà a sua volta un subtrato, rappresentato in questo caso da un'altra proteina del complemento inattiva, tagliandola e attivandola, a sua volta questa proteina legherà un altro substrato portando avanti lo stesso processo di quella precedente e via dicendo. In questo modo l'attivazione di un piccolo gruppo di proteine porterà ad una risposta che sarà enormemente amplficata.

Tre sono i meccanismi distinti tramite i quali il complemento porta avanti la sua azione di difesa dell'organismo.
1) Genera un grande numero di molecole che si legano alla superficie dei patogeni, rivestendoli ed etichettandoli, in modo che possano essere facilmente riconosciuti dai fagociti del sistema immunitario innato.
2) I piccoli frammenti di alcune proteine del complemento hanno proprietà chemiotattiche in grado di reclutare nel sito di attivazione del complemento numerosi fagociti.
3) Alcune componenti terminali della via del complemento sono in grado di poter costruire dei veri e propri pori nella membrana batterica danneggiandole gravemente e causandone la lisi.

L'azione del complemento si può esplicare attraverso tre vie.
  • la via classica
  • la via della lectina che lega il mannosio
  • la via alternativa.
Ognuna di queste differenti sarà caratterizzata da una sequenza di reazioni che porteranno alla formazione di un complesso molecolare chiamato genericamente C3 convertasi. La generazione del complesso noto come C3 convertasi sarà di fondamentale importanza per l'attivazione di tutti quei processi che porteranno alle fasi tardive di attivazione del complemento.
L'ostacolo più grande nella comprensione del suo funzionamento è rappresentato dalla nomenclatura delle componenti proteiche.
La via classica.
La via classica di attivazione del complemento ha come protagonista principale il complesso proteico indicato dalla sigla C1.
Tale complesso proteico è costituito da 3 componenti: C1q; C1r; C1s.
 C1q ha sei domini globulari in grado di legarsi a strutture molecolari presenti sulla superficie dei patogeni o all'immunocomplesso (antigene + anticorpo). Il legame alla superficie di un patogeno o ad un immunocomplesso, provoca una alterazione strutturale che si ricpercuote sulla funzionalità delle altre proteine associate.  La modifica strutturale di C1q causa l'attivazione enzimatica autocatalitica in C1r che sarà a sua volta in grado di eseguire un taglio a livello della struttura di C1s, portando alla formazione di una serina proteasi attiva. Una serina proteasi attiva è un enzima in grado di ....
Il complesso C1 legato alla superficie del patogeno potrà, grazie all'attività catalitica di C1s eseguire dei tagli a livello delle successive componenti della via classica C4 e C2.
Verranno tagliate portando alla formazione di frammenti grandi (C4b e C2b) e di frammenti più piccoli (C4a e C2a).
Come riassunto nell'immagine sotto il proceso lo possiamo suddividere per comodità in più stadi:
Stadio 1: C1s taglia C4, producendo due frammenti di dimensioni differenti. Il frammento maggiore (C4b) si associerà alla superficie del patogeno, una volta che tale legame sarà avvenuto potrà avvenire il legame con C2, (stadio 2) il legame causerà una modifica strutturale e funzionale in C2 che ne determinerà l'attivazione della azione autocatalitica che ne determinerà la suddivisione in due frammenti; quelo più grande noto come C2b rimarrà legato a C4 portando alla formazione del complesso proteico noto come C3 convertasi della via classica (C4b2b).
L'attività di questo complesso sarà quello di tagliare numerose molecole di C3, il taglio anche in questo caso comporterà formazione di frammenti grandi e piccoli. I frammenti grandi noti come C3b si legeranno alla superficie del patogeno etichettandolo, mentre C3a  fungerà da mediatore infiammatorio.


La via della lectina che lega il mannosio.
La via della lectina che lega il mannosio utilizza una proteina molto simile al complesso C1q, tale proteina è nota con la sigla MBL (mannose binding lectine).
Questa proteina lega specificamente residui di mannosio e altri zuccheri, presenti sulla superficie dei patogeni, e disposte in determinati schemi, nelle cellule dei vertebrati tali residui sono ricoperti da altri zuccheri (acido sialico), quindi la lectina che lega il mannosio è in grado di legarsi solo alle strutture dei patogeni evitando in questo modo di dare l'avvio al complemento sulle strutture dell'ospite.
Come C1q ha 6 domini globulari tramite i quali interagisce con le strutture del patogeno. Inoltre ad essa strettamente associata troviamo due complessi (MASP1 e MASP2) con funzioni strettamente omologhe a quelle di C1r e C1s della via classica. Anche in questo caso il legame del complesso più grande alla superficie del patogeno induce un cambiamento strutturale che si ripercuote sulla funzionalità di MASP1-2 i quali taglieranno C4 e C2 e portando alla formazione della C3 convertasi.



L'attivazione del complemento deve essere confinata alla superficie sulla quale viene originata.
Una delle funzioni principali del complemento è quella di reclutare fagociti nei siti di infezione, i quali avendo sulla loro superficie recettori proteici sono in grado di riconoscere il complemento e fagocitare i patogeni.
Il complemento si attiva a partire da poche molecole che a lro volta legano altre componenti inattive del complemento modificandole e attivandole e via dicendo, la risposta viene quindi amplificata enormemente con il risultato che migliaia di molecole rivestono le superfici dei patogeni. Un processo simile deve necessariamente essere tenuto sotto controllo e varie devono essere le modalità di controllo, in quanto una attivazione incontrollata che per caso coinvolgesse anche le strutture dell'ospite porterebbe ad enormi danni.
Se rileggiamo quanto scritto sopra, noteremo che la via classica e della lectina che lega il mannosio sono attivate dal legame con la superficie del patogeno e che tutte le reazioni che ne conseguono avvengono in strettissima vicinanza con la superficie del patogeno e come il taglio di C3 e successivo rivestimento da parte di C3b della superficie del patogeno avvengano solo sulla superficie del patogeno e non nel plasma o altrove, con il rischio di interazione con le cellule dell'ospite.
Tale controllo avviene durante il taglio di C4 nelle componenti grandi e piccole, C4b associato alla struttura dell'ospite espone un legame tioestere estremamente reattivo che permette di legare molecole nell'immediato sito di reazione. C4 viene tagliato a livello della superficie del patogeno dalle componenti della via classica o di MBL, ciò permette un suo rapidissimo legame alle strutture del patogeno.
Se C4b non forma rapidamente un legame con queste strutture viene inattivato tramite una idrolisi spontanea del legame tioestere, l'idrolisi avviene grazie all'ambiente acquoso circostante, e rende C4 incapace di potersi legare a qualsiasi struttura cellulare. Di conseguenza anche il legame di C2 a C4 deve necessariamente avvenire a livello della superficie del patogeno, e di conseguenza una volta che si è formata la C3 convertasi , il tglio di C3 e la successiva opsonizzazione avviene a livello della superficie del patogeno.

L'idrolisi di C3 e la via alternativa del complemento.
La via alternativa del complemento è chiamatain questo modo perchè fu scoperto com secondo meccanismo alternativo alla via classica. Questa via può avere luogo sulla superifcie di diversi microbi anche in assenza di anticorpi specifici. La via alternativa porta alla formazione di una C3 convertasi differente da quella della via classica, costituita dalle componenti (C3bBb).
Altra differenza è che in questo caso la via alternativa non inizia tramite complessi proteici associati alla superficie del microrganismo, ma in prosimità di esso grazie ad una reazione di idrolisi di C3.
C3 è una proteina particolarmente abbondante nel plasma, un frmmento grande (C3b) viene prodotto spontaneamente mediante taglio proteolitico spontaneo del legame tioestere in C3; tale taglio porta alla formazione di un frammento grande idrato (C3bH2O). La conformazione alterata di tale proteina favorice l'imediato legame del fattore B, proteina plasmatica, il legame di questa proteina a C3bH20 favorirà a sua volta il legame del fattore D il quale taglierà il fattore B in due frammenti, dei quali quello più grande rimane legato alla C3bH20. Questo complesso è noto come C3 convertasi di fase fluida.
Viene prodotto in basse quantità ma è in grado di poter tagliare molte molecole di C3 in frammenti grandi e piccoli, i frammenti grandi (C3b). Molti frammenti C3b vengono inattivati mediante idrolisi, con un meccanismo analogo a quello descritto sopra, un parte si associerà al patogeno e sarà legato dal fattore B, che diventerà substrato per il fattore D portando alla formazione della C3 convertasi (C3bBb) della via alternativa).

Regolazione.
Quando C3b lega la cellula ospite, molte proteine regolatorie del cmplemento presenti nel plasma e sulla membrana cellulare della cellula ospite, si combinano per prevenire la continuazione dell'attivazione del complemento. Queste proteine interagiscono con C3b, sia preveendo la formazione della convertasi sia promuovendo la sua rapida dissociazione. Infatti, abbiamo proteine e molecole che competono con le componenti del complemento. Un esempio è rappresentato dalla proteina di membrana CR1 e dal fattore di accelerazione di decadimento (DAF) competono con il fattore B per il legame a C3b sulla superficie cellulare e possono spiazzare Bb da una convertasi appena formata, ancora C3b può essere inattivata dal fattore I, tutte queste proteine inibitorie le troviamo in genere sulla superficie delle cellule dell'ospite, mentre i microrganismi non possiedono tali meccanismi.

La C3 convertasi di membrana deposita un grande numero di frammenti C3b sulla superficie dei patogeni generando la C5 convertasi.
L'effetto principale della formazione della C3 convertasi è di ricoprire le superfici dei patogeni con grandissime quantità di molecole di C3b. In seguito si avrà la formazione della C5 convertasi. Nella via classica e nella via della lectina che lega il mannosio la C5 convertasi sarà formata dal legame di C4b2b3b, nella via alternativa dal legame di C3b2Bb. La molecola C5 viene catturata dal complesso di convertasi medinte un legame ad un sito accettore su C3b ed è quindi reso sensibile al taglio proteolitico da parte dell'attività proteasica di C2b o Bb.
La produzione di C5b determinerà l'inizio dell'attività delle coponenti terminali del complemento.

La formazione dei pori sulla superficie cellulare.
Le componenti terminali del complemento possono portare alla formazione di pori sulla superficie dei microrganismi, causando in questo modo la lisi delle cellule. Nell'immagine sotto è mostrato in sintesi il processo.



In questo caso si viene a creare un vero e proprio complesso di attacco alla membrana. Il primo passo nella formazione del taglio di C5 attraverso una C5 convertasi che rilascia C5b. Nello stadio successivo C5b sarà fondamentale nel dare inizio all'assemblaggio dei succesivi componenti del complemento e la loro inserzione all'interno dela membrana cellulare. Saranno legare in successione le molecole di C6, formando un complesso noto come C5b6 che lega C7, il quale interagirà successivamente con C8 e C9, tali proteine come riassunto nell'immagine si immeteranno all'interno del doppio strato lipidico portando alla formazione di pori danneggiando le membrane cellulari dei microrganismi.

La fissazione del complemento.




La fissazione del complemento. In alcuni casi l’avvenuta formazione di un immunocomplesso può essere individuata indirettamente attraverso la dimostrazione dell’avvenuta “fissazione” di una quantità nota di complemento ad un immunocomplesso. Come abbiamo visto nei precedenti post, il complemento è un complesso sistema di molecole e proteine che svolgono un ruolo di fondamentale importanza nella risposta immunitaria, con l’importante compito di innescare una serie di risposte infiammatorie notevolmente imponenti in grado di scatenare una risposta immunitaria forte ed efficace nei confronti delle componenti estranee dell’organismo che vengono opsonizzate e quindi etichettate molecolarmente da tali componenti. Le componenti del complemento possono interagire direttamente con gli antigeni, o legarsi agli con anticorpi legati ad un antigene, quindi interagire con un immunocomplesso. Nel caso della via alternativa abbiamo visto come le componenti del complemento una volta legatesi ad un immunocomplesso, davano il via ad una serie di reazioni che permettevano ad altre componenti del complemento di inserirsi all’interno delle membrane cellulari di microrganismi estranei e indurre la formazione di veri e propri pori, la cui formazione alterava irrimediabilmente l’omeostasi cellulare portando alla morte il microrganismo per “lisi” cellulare. Nel caso si debba utilizzare la reazione di fissazione del complemento per individuare la formazione di un immunocomplesso, ad esempio nel caso di anticorpi e antigeni solubili e quindi di complessi non in grado, come nel caso degli antigeni corpuscolati, di formare aggregati visibili ad occhio nudo e facilmente rilevabili, si utilizzeranno cellule di cui sia facile apprezzare la lisi cellulare, in tal caso si utilizzano i globuli rossi. Quindi la reazione di fissazione del complemento la possiamo definire come una reazione in cui un siero immune o presunto tale viene in contatto con un antigene , in presenza di quanità nota di complemento e dove la formazione dell’immunocomplesso non si accompagna a fenomeni visibili, viene evidenziata indirettamente dimostrando la fissazione del complemento all’immunocomplesso. Primo passaggio fondamentale è quello di eliminare il complemento presente in quantità ignota dal siero che vogliamo esaminare. Ciò viene eseguito tramite incubazione del siero a temperature superiori ai 50°C (in genere 56°C per 20-30 minuti), le componenti del complemento sono termolabili, quindi vengono denaturate a temperature elevate. Vengono eseguite varie diluizioni del siero in esame, le quali sono poi mescolate ad una quantità di antigene noto. A ciascuna diluizione viene aggiunto una piccola quantità nota di siero di cavia di cui si è precedentemente titolata l’attività complementare. In seguito le provette contenenti il siero in esame vengono incubate a temperature e tempi necessari a permettere il legame tra gli antigeni e gli eventuali anticorpi diretti contro quest’ultimo presenti nel siero in esame. Ora non rimane che scoprire se è avvenuta o meno la reazione di formazione dell’immunocomplesso e la fissazione del complemento, oppure se non erano presenti anticorpi se il complemento è libero. A tale scopo si aggiunge una quantità standard di emazia di montone o pecora trattate con anticorpi anti-globuli rossi. Se il siero esaminato conteneva anticorpi per l’antigene presente in soluzione si sarà formato l’immunocomplesso che avrà permesso al complemento di fissarsi sequestrandolo, quindi non avverrà lisi delle emazie in quanto non vi sarà complemento disponibile per legarsi agli anticorpi anti globuli rossi. In caso contrario avverrà la lisi. La comparsa di lisi dunque avrà esito negativo, esito positivo nel caso non avvenga.

martedì 19 febbraio 2013

SEGMENTAZIONE NEI MOLLUSCHI.

La segmantazione dei molluschi è oloblastica spirale.

E'un tipo di segmentazione caratteristica di molti anellidi, platelminti, molluschi, comprese le chiocciole dove questo tipo di segmentazione è stato particolarmente studiato.
Le differenze rispetto alla segmentazione radiale sono molte. I piani di segmentazione, non sono perpendicolari al polo animale-vegetativo, sono obliqui; ciò conferisce ai blastomeri un orientamento a spirale.
Questa particolare disposizione permette alle cellule di poter avere un maggior numero di punti di contatto, ciò assicura una aggregazione particolarmente stabile alle cellule.
Altra particolare caratteristica è che le cellule degli embrioni che vanno incontro a segmentazione a spirale, subiscono un minor numero di divisioni cellulari, prima di entrare nello stadio della gastrulazione.
Ciò ha permesso ai ricercatori di poter seguire meglio il destino di ciascuna cellula nella blastula rispetto a quanto avviene negli organismi a segmentazione radiale.
Le blastule prodotte per segmentazione a spirale non portano alla formazione di blastocele e sono definite con il termine di stereoblastule.
Nell'imagine possiamo osservare un esempio tipico di segmentazione a spirale.

Le prime divisioni avvengono secondo un piando quasi meridiano portando alla formazione di quattro macromeri (A, B, C,D), i blastomeri indicati da queste quattro lettere in molte specie possono avere una grandezza differente, ad esempio il blastomero D ha una dimensione notevolmente più grande delle altre.
Da questo stadio ogni divisione che segue ciascun blastomero, in direzione del polo animale darà origine ad un piccolo micromero.

Nella terza divisione avremo quattro micromeri, e nelle successive divisioni ogni qartetto di micromeri saranno spostati leggermente sulla sinistra o alla destra del macromero da cui sono derivati. Questa particolare disposizione farà si che si venga a creare una disposizione a "spirale" delle cellule.
Nella terza divisione il macromero indicato dalla lettera A da origine ad un macromero indicato con la sigla 1A e ad un micromero indicato con la sigla 1a, altrettanto faranno le altre cellule (B,C,D). Altra caratteristica è che nella stragrande maggioranza delle specie i micromeri si vengono a trovare leggermente spostati sulla destra, rispetto al macromero. Alla quarta divisione il macromero 1A va incontro a divisione producendo il macromero 2A  e il micromero 2a, il micromero 1a andrà incontro a divisione portando alla formazione del micromero 1a(1) e del micromero 1a(2).
Con il passare delle divisioni, dal macromero 2A si formano i blastomeri 3A e 3a e il micromero 1a2 continua a dividersi portando alla formazione di 1a21 e 1a22.
L'orientamento del piano di segmentazione a sinistra o a destra è regolato da fattori citoplasmatici presenti nell'oocito. Lo si è scoperto analizzando varie mutazioni dell'avvolgimento della conchiglia. In alcune chiocciole l'avvolgimento ha l'apertura a destra della conchiglia, la cui struttura presenta un avvolgimento destrorso mentre altre hanno l'apertura a sinistra e quindi un avvolgimeno sinistrorso.  Di solito il senso dell'avvolgimento è lo stesso per tutti gli individui di una determinata specie ma in genere compaiono mutanti.
Durante la quarta divisione di segmentazione il fuso mitotico cambia orientamento di circa 90° in questo modo i micromeri danno origine ad un secondo quartetto di micromeri che è orientato in senso antiorario e naturalmente ad altri quattro macromeri in contemporanea il primo quartetto di micromeri si divide in modo simile.
Nelle successive segmentazioni l'orientamento del fuso si sposta nuovamente di 90° ecc...
Di norma dai primi quattro mcromeri derivano le strutture del capo mentre dal secondo quartetto di micromeri derivano la statocisti, che rappresenta l'organo dell'equilibrio e nei gasteropodi la conchiglia.
I destini di questi due gruppi di microeri sono specificati sia dalla presenza di determinanti citoplasmatici, sia da processi di induzione.

sabato 16 febbraio 2013

AVVISO.

Chiedo scusa ai lettori, soprattutto a chi mi ha contattato nei giorni scorsi, chiedendo se era possibile da parte mia avere delucidazioni o altro materiale riguardante certi argomenti inerenti al blog...purtroppo ho avuto seri problemi con il pc...e di conseguenza non sono riuscito a pubblicare niente...
Ho aggiornato la pagina Biologia dello sviluppo che potete trovare nella barra in alto nell'home page; vi sono i link dei post di biologia trattati fin'ora.
In oltre entro domani saranno pubblicati dei post che avrei dovuto pubblicare la settimana scorsa:
Segmentazione dei molluschi.
Segmentazione riccio di mare: i micromeri e le cellule vegetative: specificazione.

mercoledì 6 febbraio 2013

SEGMENTAZIONE ANFIBI: uova mesolecitiche e segmentazione oloblastica radiale.


La segmentazione nelle uova di molti anfibi è di tipo oloblastica e radiale, come negli echinodermi.
Tra le caratteristiche delle uova di anfibi abbiamo che esse sono molto più ricche di vitello soprattutto livello del polo vegetativo, che costituisce un ostacolo alla segmentazione.
La prima divisione è meridiana, inizia al polo animale proseguendo verso il polo vegetale dove poi rallenta drasticamente a causa della presenza elevata di vitello, ciò comporterà che mentre il primo solco di divisione a causa del vitello stia ancora dividendo il polo vegetativo, al polo animale inizia gia la seconda divisione meridiano ma perpendicolare al primo.
La terza divisione genera un piano di segmentazione equatoriale, tuttavia, a differenza di quanto avviene negli organismi come gli echinodermi, i fusi mitotici sono spostati di molto verso il polo animale.
In seguito verranno a formarsi  quattro piccoli blastomeri, nell'emisfero animale noti come micromeri e quattro blastomeri di dimensioni maggiori al polo vegetativo, i macromeri.
Dal momento che tengono meno vitello i micromeri del polo animale andranno velocemente incontro a divisione cellulare.
Con il passare del tempo avremo due regioni distinte e con caratteristiche ben delineate, in corrispondenza del polo animale avremo un maggiore numero di cellule (micromeri) e al polo vegetativo un numero limitato di macromeri.
Un embrione di anfibio di circa 16-32 blastomeri ha la forma di una sfera solida di cellue che prende il nome di morula.
Con il passare dle tempo viene a formarsi il blastocele. Le cellule del polo vegetale essendo più grandi rispetto a quelle del polo animale, il blastocele sarà nettamente spostato verso il polo animale, allo stadio di 128 blastomeri l'embrione di rana è considerata una blastula.
Tra le caratteristiche presentanti, un epitelio pluristratificato nel quale lo strato più esterno presenta giunzioni strette che impediscono l'ingresso di molecole dall'esterno all'interno dell'embrione e desmosomi, che consenton una notevole resistenza dell'epitelio alle tnsioni esterne. Inoltre tutte le celule contifue della blastula formano giunzioni serrate, che rappresentano canali i comunicazion tra cellule adiacenti attraverso le uali posso transitare ioni e piccole molecole. Durante la segmentazione inoltre i blastomeri sono unite tra di loro da molecole note come EP-caderina il cui mRNA è presente nel citoplsma dell'ovocita.
Da vari esperimenti è stato visto che annullando l'azione di tali mRNA la Ep caderina non venendo prodotta causa una drastica riduzione di adesione tra i blastomeri con conseguente schiacciamento del blastocele.  Come vedremo meglio in seguito il blastocele svolge due funzioni importantissime: permette la migrazione di cellule duante la gastrulazione e poi impedisce che le cellule del polo vegetativo destinate a dare l'endoderma prendano contatto prematuramente con quelle dell'emisfero animale, destinate a dare l'epidermide e il tessuto nervoso.

In attesa di aggiornare il post con immagini al seguente link trovate una animazione.
Segmentazione rana