Da Ercolano una nuova scoperta: neuroni umani in una vittima dell'eruzione

Nuove indagini su una vittima dell’eruzione del Vesuvio del 79 d.C. hanno portato ad una straordinaria scoperta.

Un team di studiosi guidati dall’antropologo forense Pier Paolo Petrone, responsabile del Laboratorio di Osteobiologia Umana  e Antropologia Forense presso la sezione dipartimentale di Medicina Legale dell’Università di Napoli Federico II, in collaborazione con geologi, archeologi, biologi, medici legali, neuro genetisti e matematici di Atenei e centri di ricerca nazionali, lo scorso 23 gennaio 2020 ha pubblicato sul  New England Journal of Medicine, massima rivista di medicina al mondo, i risultati di uno studio che, attraverso una serie di analisi biomolecolari ha permesso di scoprire all’interno di un frammento di cervello vetrificato di una vittima dell'eruzione una serie di acidi grassi tipici dei trigliceridi del cervello umano e anche dei capelli umani, ma soprattutto una serie di 7 proteine degli enzimi rappresentati in tutti i tessuti cerebrali umani (amigdala, cerebrocortex, ipotalamo e altri ancora).

Foto: Parco Archeologico di Ercolano

Lo scheletro di un giovane uomo è stato rinvenuto agli inizi degli anni ’60, esattamente nel 1961, nella Casa degli Augustali dal direttore dell’epoca Amedeo Maiuri all’interno di un letto ligneo completamento carbonizzato e sepolto dalle ceneri. Fortunatamente, questo prezioso reperto venne musealizzato permettendo così dopo 60 anni di scoprire che all’interno del cranio si sono preservati dei resti vetrificati di cervello.

Una scoperta unica al mondo in quanto mai prima d’ora, sia a livello archeologico che in ambito medico-forense, era mai stato scoperto un residuo del genere. La vetrificazione è nota in archeologia ma riguarda essenzialmente reperti vegetali.

Herculaneum_Brain axons from the human CNS
Foto: Parco Archeologico di Ercolano

Nuove ricerche pubblicate sulla prestigiosa rivista scientifica PLoS ONE rivelano oggi anche l’eccezionale scoperta di neuroni umani all'interno del frammento vetrificato di cervello.

Il rinvenimento di tessuto cerebrale in resti umani antichi è un evento insolito – spiega Petrone, coordinatore del teamma ciò che è estremamente raro è la preservazione integrale di strutture neuronali di un sistema nervoso centrale di 2000 anni fa, nel nostro caso a una risoluzione senza precedenti”.

La straordinaria scoperta ha potuto contare sulle tecniche più avanzate e innovative di microscopia elettronica del Dipartimento di Scienze dell’Università di Roma Tre, un’eccellenza italiana - spiega Guido Giordano, ordinario di Vulcanologia presso il Dipartimento di Scienze dell’Ateneo romanodove le strutture neuronali perfettamente preservate sono state rese  possibili grazie alla conversione del tessuto umano in vetro, che dà chiare indicazioni del rapido raffreddamento delle ceneri vulcaniche roventi che investirono Ercolano nelle prime fasi dell’eruzione.

neuroni Ercolano
Collegio degli Augustali. Foto: Parco Archeologico di Ercolano

I risultati del nostro studio mostrano che il processo di vetrificazione indotto dall'eruzione, unico nel suo genere, ha “congelato” le strutture cellulari del sistema nervoso centrale di questa vittima, preservandole intatte fino ad oggi”, aggiunge Petrone.

Le indagini sulle vittime dell’eruzione proseguono in sintonia tra i vari ambiti della ricerca. “La fusione delle conoscenze dell’antropologo forense e del medico-legale stanno dando informazioni uniche, altrimenti non ottenibili”, afferma Massimo Niola, ordinario e direttore della U.O.C. di Medicina Legale presso la Federico II.

neuroni Ercolano
Brain vitrified fragment_1_Petrone copyright 2020

Lo studio ha anche analizzato i dati di alcune proteine già identificate dai ricercatori nel lavoro pubblicato a gennaio scorso dal New England Journal of Medicine. “Un aspetto di rilievo potrebbe riguardare l'espressione di geni che codificano le proteine isolate dal tessuto cerebrale umano vetrificato” spiega Giuseppe Castaldo, Principal Investigator del CEINGE e ordinario di Scienze Tecniche di Medicina di Laboratorio della Federico II.

Tutte le trascrizioni geniche da noi identificate sono presenti nei vari distretti del cervello quali, ad esempio, la corteccia cerebrale, il cervelletto o l’ipotalamo”, aggiunge Maria Pia Miano, neurogenetista presso l'Istituto di Genetica e Biofisica del CNR di Napoli.

Le indagini sui resti delle vittime dell’eruzione non si fermano qui. Il Parco Archeologico ha inserito tra i temi di ricerca prioritari le indagini bioantropologiche e vulcanologiche per l’eccezionale interesse che possono avere non solo nello stretto ambito scientifico ma anche nel campo degli studi storici e del rafforzamento della capacità di gestire catastrofi come l’eruzione del Vesuvio del 79 d.C.

"Gli straordinari risultati ottenuti – conclude Francesco Sirano, Direttore del Parco Archeologico di Ercolano – dimostrano l'importanza degli studi multidisciplinari condotti dai ricercatori della Federico II e l'unicità di questo sito straordinario, ancora una volta alla ribalta internazionale con il suo patrimonio inestimabile di tesori e scoperte archeologiche".

Le prossime ricerche porteranno gli studiosi ad un’analisi a ritroso delle varie fasi dell’eruzione con una valutazione attenta anche dell’esposizione alle alte temperature e al raffreddamento dei flussi; di grande valenza quindi non solo per l’archeologia e la bioantropologia ma soprattutto per la valutazione del rischio vulcanico in una zona così altamente sismica.


Scoperti ad Ercolano i resti di cervello di una vittima dell'eruzione del 79 d.C.

I risultati di questa grandiosa scoperta sono stati pubblicati sul New England Journal of Medicine, prestigiosa rivista medica leader a livello mondiale. Negli anni ’60 durante gli scavi dell’allora Soprintendente Amedeo Maiuri nella cenere furono trovati i resti di un letto ligneo e i resti di un uomo carbonizzato che gli archeologi hanno identificato come il custode del Collegio degli Augustali. Recenti indagini, frutto di una collaborazione decennale scientifica con Francesco Sirano, hanno portato alla scoperta nel cranio della vittima di materiale vetroso, nel quale sono state identificate proteine e acidi grassi presenti nei tessuti cerebrali e nei capelli umani.

Ancora una volta, l’antica Ercolano si impone al centro dell’attenzione internazionale grazie ad una nuova sensazionale scoperta ad opera di un team di antropologi e ricercatori guidato da Pier Paolo Petrone dell’Università Federico II di Napoli, che da anni studia gli effetti delle eruzioni del Vesuvio sul territorio campano e le popolazioni che lo hanno abitato nel passato.

Courtesy of PP Petrone

Sin dalle eccezionali scoperte avvenute all’inizio degli anni 80 del 900 presso l’antica spiaggia, il campione antropologico offerto dal sito di Ercolano si è rivelato di estremo interesse.- dichiara il Direttore Sirano- Gli studi di antropologia fisica sono ora supportati da analisi di laboratorio sempre più sofisticate. Stiamo inoltre associando ad esse innovative ricerche sul DNA degenerato che, come sembrano dimostrare lavori di prossima edizione da parte del dr. Petrone, ha ancora racchiuse in sé alcune parti della sequenza del codice in grado di chiarire origine e grado di parentela delle vittime ritrovate nelle rimesse delle barche presso l’antica spiaggia. Questi straordinari dati possono peraltro confrontarsi con quelli derivanti dalle analisi sui materiali organici e sui coproliti rinvenuti nel corso degli scavi nelle fogne sotto il cardo V (scavi condotti in collaborazione con la Fondazione Packard) che hanno chiarito tanti aspetti del regime alimentare e contribuito ad arricchire il quadro delle più frequenti patologie che affliggevano gli abitanti di Herculaneum.  Se pensiamo a tutto quanto conosciamo attraverso la variegata documentazione scrittoria antica formata da documenti pubblici e privati (epigrafi su marmo, tavolette cerate, papiri, graffiti)- conclude il Direttore- davvero si comprendono l’inestimabile valore  e le potenzialità ancora inespresse da questo prezioso sito UNESCO che il Parco Archeologico conserva e valorizza in un’ottica di ricerca aperta e multidisciplinare.”

L’eruzione, che nel 79 d.C. colpì con valanghe di cenere bollente Ercolano e Pompei uccidendo all’istante tutti gli abitanti, in poche ore seppellì l’intera area vesuviana fino a 20 km di distanza dal vulcano.

Pier Paolo Petrone è antropologo forense e dirige il Laboratorio di Osteobiologia Umana e Antropologia Forense, Dipartimento di Scienze Biomediche Avanzate presso l’Università di Napoli Federico II