Microbioma intestinale umano: dai cacciatori raccoglitori alla società industriale

25 Febbraio 2016

Mercato Bantu. Credit: Andres Gomez
Mercato Bantu. Credit: Andres Gomez

Il microbioma intestinale degli occidentali differisce da quello dei cacciatori raccoglitori: è meno diversificato. Perché e come questa divergenza sia venuta in essere non è però noto.
Una nuova ricerca, pubblicata su Cell Reports, ha preso in esame il microbioma intestinale di una comunità Bantu della Repubblica Centrafricana, una popolazione di agricoltori tradizionali che incorpora alcune pratiche tipiche dello stile di vita occidentale, come l'economia di mercato. Questa comunità coltiva tuberi, frutti e altre piante, utilizza farine e alleva capre per la loro carne, ma fa pure uso di antibiotici e farmaci. Questo gruppo rappresenterebbe dunque uno stadio intermedio tra quello dei cacciatori raccoglitori e quello degli appartenenti alle società occidentali industrializzate.
I cacciatori raccoglitori presi in considerazione dalla ricerca sono i BaAka, pigmei che si nutrono di selvaggina, pesce, frutta e vegetali. Dal confronto è risultato che il microbioma intestinale dei Bantu è a metà strada tra quello delle società occidentali industrializzate e quello dei BaAka, che a sua volta è più simile a quello dei primati selvatici che non a quello degli occidentali.
Lo studio conclude suggerendo - ma invitando egualmente alla cautela, poiché ulteriori analisi sono necessarie - che il microbioma intestinale possa essere legato alla dieta e al consumo di farmaci.
Donne e bambini BaAka preparano un cefalofo azzurro (Philantomba monticola). Credit: Carolyn A. Jost-Robinson
Donne e bambini BaAka preparano un cefalofo azzurro (Philantomba monticola). Credit: Carolyn A. Jost-Robinson

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L'eredità dei Neanderthal nei tratti delle popolazioni eurasiatiche

11 Febbraio 2016

Il DNA dai Neanderthal influenza molti tratti fisici nelle popolazioni eurasiatiche. Credit: Michael Smeltzer, Vanderbilt University
Il DNA dai Neanderthal influenza molti tratti fisici nelle popolazioni eurasiatiche. Credit: Michael Smeltzer, Vanderbilt University

È noto, a partire dal 2010, che le popolazioni di origine eurasiatica possiedono una percentuale compresa tra l'1 e il 4% del loro DNA che è ereditata dai Neanderthal.
Un nuovo studio, pubblicato su Science, per la prima volta confronta il DNA neanderthaliano nei genomi di queste popolazioni, con le registrazioni cliniche relative. Si è concluso che questa eredità ancora oggi influenza la nostra moderna biologia, in maniera sottile ma molto significativa.
I tratti nei quali si riscontra un'influenza neanderthaliana. Credit: Deborah Brewington, Vanderbilt University
I tratti nei quali si riscontra un'influenza neanderthaliana. Credit: Deborah Brewington, Vanderbilt University

In particolare, risultano influenzati diversi tratti clinici nei moderni umani, con conseguenze per quanto riguarda malattie di carattere immunitario, dermatologico, neurologico, psichiatrico e riproduttivo. I ricercatori ritengono che alcune di queste associazioni possono aver costituito un vantaggio adattativo durante le migrazioni in ambienti non africani (40 mila anni fa), che presentavano patogeni e livelli di esposizione solare differenti. Ad ogni modo, molti di questi tratti potrebbero non essere più vantaggiosi oggi, nell'ambiente moderno nel quale viviamo.

Alcune ipotesi avanzate in studi precedenti sono state confermate: questa eredità tocca i cheratinociti, che aiutano a proteggere la pelle dai danni relativi alle radiazioni ultraviolette e altri patogeni, influenzando oggi il rischio di sviluppare cheratosi (lesioni causate dal sole). Tra le sorprese, si è rilevato come l'eredità neanderthaliana influenzi il rischio di dipendenza da nicotina, mentre il rischio di depressione viene toccato in parte positivamente, in parte negativamente. Anche la coagulazione del sangue è influenzata: se in passato una ferita che si chiude più rapidamente costituiva un vantaggio, oggi un'ipercoagulazione aumenta il rischio di infarti, di embolia polmonare e di complicazioni durante la gravidanza.
I ricercatori sottolineano poi il carattere innovativo dello studio, che costituisce una nuova modalità di investigazione per gli effetti nella recente evoluzione umana.
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L'artrosi di Michelangelo Buonarroti

3 - 6 Febbraio 2016
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Secondo un nuovo studio pubblicato sul Journal of the Royal Society of Medicine, Michelangelo Buonarroti (Marzo 1475 - 18 Febbraio 1564) avrebbe sofferto di artrosi alle mani, in particolare negli ultimi quindici anni della sua vita. Tutto il tempo dedicato alla scultura avrebbe dunque fatto sentire i suoi effetti sulla salute dell'artista toscano.
Non sono state possibili investigazioni dirette, né sono disponibili spettroscopie o immagini ai raggi X. Gli autori dello studio hanno perciò dovuto rifarsi ad altri documenti, e in particolare a tre ritratti dell'artista ormai invecchiato, grazie ai quali interpretare le deformità delle mani. I tre ritratti sono opera di Jacopino del Conte (1535), Daniele Ricciarelli (da Volterra - 1544, probabile copia del primo), e Pompeo Caccini (1595, quindi 31 anni dopo la morte dell'artista). I ritratti mostrano Michelangelo tra i 60 e i 65 anni.
Dai documenti analizzati nella ricerca, risulterebbe inoltre che Michelangelo soffriva di problemi alle articolazioni. A Michelangelo peraltro sono state attribuite varie malattie (gotta e probabile avvelenamento da piombo, oltre a una serie di disturbi di carattere psicologico), ma a colpire le sue mani fu probabilmente l'artrosi. In precedenza, altri studi attribuirono alla gotta questi problemi, ma la nuova ricerca sembra confutare quelle tesi (si tenga anche presente che in passato il termine gotta era usato in senso assai ampio). La diagnosi di artrosi spiegherebbe pure la perdita di destrezza nel tempo subita da Michelangelo che, nonostante l'infermità, continuò a scolpire fino a sei giorni dalla morte.
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Infestazioni di parassiti intestinali presso i Vichinghi e disturbi polmonari oggi

5 Gennaio - 4 Febbraio 2016
Wikinger
Gli scavi archeologici delle latrine vichinghe nei pressi di Viborg, in Danimarca, hanno evidenziato impressionanti infestazioni di parassiti intestinali che affliggevano quelle popolazioni per il periodo che va dal 1018 al 1030 d. C. Secondo lo studio che se ne è occupato (pubblicato su The Journal of Parasitology), le analisi del DNA di questi parassiti potranno fornire molte indicazioni, ad esempio riguardo le migrazioni umane e le malattie del passato.
Secondo un secondo studio, pubblicato su Nature: Scientific Reports, una deficienza ereditaria che predispone ad enfisemi e altri disturbi polmonari (che colpiscono 300 milioni di persone, il 5% della popolazione mondiale) troverebbe le sue radici proprio in queste antiche infestazioni. I geni di quelle popolazioni scandinave si sarebbero sviluppati di modo da proteggerle dai disturbi causati da quei parassiti, diventando il tratto ereditario che al contempo può portare oggi alle malattie polmonari nei fumatori. Il fattore di rischio è difatti aggravato dal fumo, che evidentemente non costituiva un problema per gli antichi Vichinghi. Quella deficienza ereditaria è particolarmente diffusa in Scandinavia.
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Canada: argilla utilizzata dalle Prime Nazioni contro patogeni ESKAPE

26 Gennaio 2016
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L'argilla che si trova in natura presso la Baia di Kisameet, nella Columbia Britannica, e utilizzata a fini medici dalle Prime Nazioni locali,  si è rivelata essere efficace contro i patogeni raggruppati col nome ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, e specie Enterobacter).
Questi patogeni stanno riuscendo sempre più ad eludere gli antibiotici disponibili, oltre alle risposte immunitarie, determinando un crescente numero di infezioni a livello mondiale. Un nuovo studio è giunto a queste conclusioni, dimostrando l'attività antibatterica di questa argilla naturale contro i ceppi più resistenti, e suggerendone l'utilizzo per lo sviluppo di un'opzione terapeutica per le infezioni causate da tali patogeni.
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Guaritori Maya e cancro in Guatemala

27 Gennaio 2016
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Ricercatori hanno esaminato la comprensione del cancro presso i guaritori Maya, giungendo alla conclusione che questa è per molti versi simile a quella moderna occidentale.
Ancora la metà circa della popolazione in Guatemala si affida alla medicina tradizionale Maya, che è stata praticata qui per oltre duemila anni. La comprensione, da parte degli ufficiali preposti alla salute pubblica, dei principi di questa, può permettere l'implementazione di protocolli per ridurre i tassi di abbandono dei trattamenti e per garantire un comportamento dei pazienti in accordo allo stesso.
La classificazione delle malattie presso i Maya possiede ampie categorie di malattie maligne, compreso il cancro. Termini Maya specifici potrebbero applicarsi a specifiche tipologie di cancro, aprendo potenzialmente nuove strade per la ricerca. Le nozioni di malignità e metastasi erano espresse dai guaritori come caratteristiche fondamentali del cancro, una malattia che si riteneva sia materiale che spirituale. La soluzione e/o il trattamento allora si basava sulla ricostituzione di un equilibrio fisico, mentale, emozionale e spirituale del paziente, da estendersi alla sua cerchia sociale.
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Il cuore dell'esploratore britannico Ernest Henry Shackleton

12 Gennaio 2016
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Un nuovo studio pubblicato sul Journal of the Royal Society of Medicine suggerisce che l'esploratore britannico Ernest Henry Shackleton soffrisse del disturbo congenito noto come difetto interatriale (atrial septal defect, colloquialmente "hole in the heart", in Inglese).
Alla base di queste conclusioni ci sarebbero soprattutto le annotazioni nei diari dell'ufficiale medico nella seconda spedizione antartica (1907-1909), ma i sintomi sarebbero presenti anche in importanti episodi precedenti e successivi: si manifestarono come collassi, debolezza o difficoltà nel respirare, fino alla morte nel 1922. Nello studio si sottolinea come Shackleton fosse assai riluttante a farsi controllare, e di come forse fosse comunque al corrente della situazione, essendo suo padre medico.
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Adattamento all'ambiente e mescolamento di antichi umani, Neanderthal e Denisovan

7 Gennaio 2016

Frequenza del DNA TLR analogo a quello dei Neanderthal, sulla base di un set di 1000 genomi. Dannemann et al./American Journal of Human Genetics 2016
Frequenza del DNA TLR analogo a quello dei Neanderthal, sulla base di un set di 1000 genomi. Dannemann et al./American Journal of Human Genetics 2016

Quando, in epoca preistorica, umani e Neanderthal si mescolarono in Europa, si determinarono modificazioni genetiche che hanno aumentato la nostra capacità di allontanare le infezioni, ma al contempo la nostra predisposizione alle allergie si sarebbe pure incrementata.
Due nuovi studi pubblicati sull'American Journal of Human Genetics hanno rilevato come il mescolamento degli antichi umani con i Neanderthal e i Denisovan abbia influenzato l'attuale diversità genetica. Si sottolinea pure quanto il movimento dei geni tra le specie sia stato importante per l'immunità innata nell'uomo.
Studi precedenti avevano sottolineato come percentuali fino al 6% del genoma umano in Eurasia derivassero da quello di quegli antichi ominidi come Neanderthal e Denisovan. Uno dei due nuovi studi ha esaminato il ruolo di questa parte del genoma in relazione al sistema immunitario, scoprendo pure che per certi geni relativi alle immunità innate pochi cambiamenti sarebbero intervenuti per lunghi periodi di tempo. Per altri, invece, a causa delle epidemie la selezione sarebbe stata più rilevante, emergendo alcune varianti. La maggior parte degli adattamenti si colloca tra i sei e i tredicimila anni fa.
In conclusione, l'importanza del mescolamento degli antichi umani con Neanderthal e Denisovan ha contribuito al nostro adattamento all'ambiente, sia riguardo la reazione agli agenti patogeni che nel metabolizzare i cibi.
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Dallo stomaco di Ötzi indizi sulla complessa storia demografica europea

7 Gennaio 2016

Ricostruzione di Kennis © Museo Archeologico dell'Alto Adige, Foto Ochsenreiter
Ricostruzione di Kennis © Museo Archeologico dell'Alto Adige, Foto Ochsenreiter

L'Helicobacter pylori, che solitamente risiede nello stomaco della maggior parte delle persone, è un batterio diffuso a livello globale, grazie al suo ospite umano (è responsabile di gastriti e ulcere peptiche). È perciò possibile utilizzarlo per ricostruire le migrazioni umane tanto recenti quanto antiche: la sua popolazione europea attuale è un ibrido tra il batterio presente in Asia e Africa, ma vi sono diverse ipotesi riguardo luogo e tempo dell'ibridazione. Questo riflette la complessa storia demografica degli Europei.
Un nuovo studio ha ora preso in esame il genoma di un Helicobacter pylori di 5300 anni fa, contenuto nello stomaco di Ötzi, la celebre mummia del Calcolitico. Il batterio è un rappresentante quasi puro della popolazione asiatica dello stesso (e in particolare osservato oggi principalmente nell'Asia Centrale e Meridionale), per cui gli studiosi suggeriscono che la popolazione africana sia giunta in Europa nelle ultime migliaia di anni. Finora si riteneva che gli Europei del Neolitico già portassero questo ceppo del batterio al tempo in cui abbandonarono il loro stile di vita da cacciatori raccoglitori, per diventare agricoltori: evidentemente non è così.
Gli scienziati sono anche riusciti a decodificare quasi interamente il genoma del batterio. Potrebbe pure essere vera la teoria per la quale gli umani erano infettati dal batterio all'inizio della loro storia. Il compito dei ricercatori non è stato peraltro facile, visto che la mucosa di Ötzi è completamente scomparsa: si è riusciti a superare il problema recuperando i contenuti dello stomaco della mummia. Per quanto non sia possibile dire se l'Uomo di Similaun soffrisse di problemi allo stomaco, le precondizioni per questi sussistevano.
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Lancio del più grande studio interdisciplinare sulle mummie egiziane

1 Gennaio 2016

Lancio del più grande studio sulle mummie egiziane

Marzena Ożarek-Szilke (L), Kamila Braulińska (2L) e Wojciech Ejsmond (R) durante una conferenza stampa riguardante il  Warsaw Mummy Project, a Otwock. Col progetto, i ricercatori studieranno più di 40 mummie antiche di umani e animali. Lo studio fornirà la possibilità di trovare tracce di malattie avvenute in antichità. Foto: PAP/Jacek Turczyk 15.12.2015
Marzena Ożarek-Szilke (L), Kamila Braulińska (2L) e Wojciech Ejsmond (R) durante una conferenza stampa riguardante il Warsaw Mummy Project, a Otwock. Col progetto, i ricercatori studieranno più di 40 mummie antiche di umani e animali. Lo studio fornirà la possibilità di trovare tracce di malattie avvenute in antichità. Foto: PAP/Jacek Turczyk 15.12.2015
Ricercatori studieranno più di 40 mummie umane e animali, come parte del Warsaw Mummy Project, che è stato inaugurato a Otwock. Lo studio darà la possibilità di trovare tracce di malattie avvenute in antichità.
Gli autori del progetto sono archeologi e bioarcheologi polacchi, dottorandi all'Università di Varsavia: Wojciech Ejsmond, Kamils Braulińska e Marzena Ożarek-Szilke. Il progetto è portato avanti in stretta cooperazione con il Museo Nazionale a Varsavia, che ha in cura le mummie.
Il Warsaw Mummy Project è la più grande iniziativa accademica interdisciplinare dedicata allo studio delle mummie antiche.
Gli scienziati controlleranno innanzitutto se le mummie sono autentiche, e cosa contengono. "Specialmente nel caso degli animali mummificati sappiamo che gli insiemi spesso contengono solo parti degli animali - tali mummie erano prodotte in massa e vendute ai pellegrini come offerte votive agli dei nei templi" - ha spiegato a PAP Marzena Ożarek-Szilke.
Lo studio risponderà anche a domande riguardanti le specie, il sesso e l'età delle mummie, ma soprattutto darà una possibilità di trovare tracce di malattie avvenute in antichità, comprese malattie delle ossa, disordini alimentari, malattie infettive, vascolari, parassitarie, e in particolar modo il cancro.
Da sinistra: Marzena Ożarek-Szilke, Kamil Braulińska, Dorota Ignatowicz-Woźniakowska, Monika Dolińska e Andrzej Radkowski, durante la conferenza stampa riguardante il Warsaw Mummy Project, a Otwock. Foto: PAP/Jacek Turczyk 15.12.2015
Da sinistra: Marzena Ożarek-Szilke, Kamil Braulińska, Dorota Ignatowicz-Woźniakowska, Monika Dolińska e Andrzej Radkowski, durante la conferenza stampa riguardante il Warsaw Mummy Project, a Otwock. Foto: PAP/Jacek Turczyk 15.12.2015

La prima fase è cominciata martedì 15 Dicembre 2015, nel Centro Internazionale sul Cancro Affidea a Otwock, sotto la supervisione di oncologi e radiologi. Test che hanno utilizzato la tomografia computerizzata (CT) e camere digitali all'avanguardia per gli esami a raggi X sono proseguiti fino a mercoledì.
Dopodiché, le mummie torneranno nei magazzini del Museo Nazionale, dove ulteriori test continueranno fino al 2018, e poi saranno esibite nella mostra attualmente in fase di riorganizzazione presso la Galleria di Arte Antica.
"Finora solo pochi progetti di ricerca interdisciplinare sulle mummie sono stati effettuati, nel Regno Unito, negli Stati Uniti e in Canada, e nel 2001 i ricercatori hanno portato avanti una serie di test sulla mummia egiziana a Cracovia - ha ricordato Ożarek-Szilke. - Il nostro progetto implicherà l'andare oltre i metodi noti e utilizzati da altri team, vogliamo anche sviluppare nuove tecniche e analisi mediche, finora non utilizzate per i test sulle mummie".
Ha sottolineato che la scienza moderna permette di studiare gli antichi Egiziani non solo per soddisfare la curiosità e spiegare i misteri del passato, ma pure per i benefici tangibili che vengono dalla ricerca sulle malattie che ci affliggono oggi.
La seconda fase del Warsaw Mummy Project consisterà nel raccogliere campioni dalle mummie - ad ogni modo, come investigatori riservati - senza danneggiare le opere, utilizzando la laparoscopia. Questo permetterà di condurre accurate analisi di laboratorio, compresi gli studi genetici utilizzando i test del DNA.
"Siamo onorati di aver contribuito a questo affascinante progetto. Acquisire la conoscenza sui tipi di tumore ritrovati in tempi antichi, sugli organi che attaccarono e gli stadi di sviluppo delle malattie può significativamente contribuire al miglioramento dei presenti metodi per prevenire e combattere il cancro" - ha affermato Andrzej Radkowski, direttore medico di Affidea Polonia, il partner medico esclusivo per la prima fase della ricerca del Warsaw Mummy Project.
Il progetto polacco coinvolge anche i Carabinieri Italiani. "Il loro contributo sarà particolarmente prezioso. Gli Italiani hanno ampia esperienza nella dattiloscopia e traseologia dei resti mummificati" - Ożarek-Szilke ha riferito a PAP. Ha aggiunto che grazie all'analisi delle impronte l'occupazione del defunto potrà essere determinata, se svolgesse attività fisiche, se era mancino o destro. Sarà anche possibile determinare l'origine dei morti - se erano Nubiani, Egizi, e forse Ittiti.
Le mummie egizie sono state oggetto di numerosi test tomografici sin dagli anni settanta. Finora, i reperti da circa cento mostre di questo tipo sono state esaminate. È una parte molto piccola di tutte le mummie che si trovano nei musei mondiali. "Ma non sono mai stati testati così meticolosamente, in una maniera così completa e all'interno di un progetto così complesso e interdisciplinare, come quello che il nostro team sta per intraprendere" - crede Ożarek-Szilke.
Dorota Ignatowicz-Woźniakowska, Capo Conservatore al Museo Nazionale a Varsavia, ha affermato che il laboratorio del museo riorganizzato intende essere attivamente coinvolto nella seconda fase dello studio. Il potenziale del museo sarà rafforzato dalla cooperazione con una delle più avanzate istituzioni di ricerca  - il Centro di Ricerca interdisciplinare Biologico e Chimico dell'Università di Varsavia. "Siamo anche aperti a iniziative scientifiche non convenzionali e le supportiamo. E il Warsaw Mummy Project è un'iniziativa di questo tipo"- ha aggiunto Ignatowicz-Woźniakowska.
Il progetto degli scienziati può essere seguito dal sito: http://warsawmummyproject.com/. "Questo promuoverà pure la Polonia e presenterà i risultati in numerose pubblicazioni scientifiche e conferenze all'estero" - hanno annunciato Braulińska e Wojciech Ejsmond.
 

Traduzione da PAP – Science & Scholarship in Poland. PAP non è responsabile dell’accuratezza della traduzione.