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Intelligenza artificiale: minaccia o opportunità?


Post di Franco Zarattini, psichiatra

Quali sono le implicazioni etiche dello sviluppo scientifico e tecnologico? È un interrogativo che nel caso dell’Intelligenza artificiale deve essere posto con particolare IntelligenzaArtificialeMedicinarigore e lucidità, valutandone attentamente opportunità e rischi. Mary Gray, antropologa americana con alle spalle solidi studi sulla comunicazione, è esperta in una tematica su cui pochissimi finora sanno qualcosa: l’Intelligenza artificiale e l’etica che ne regola i confini. È ormai evidente, infatti, che serve un patto globale per evitare che l’Intelligenza artificiale agisca quando la libertà è a rischio.

Nel 2012, la Gray ha operato in un laboratorio di Microsoft Research nel New England (Usa), indagando come le tecnologie e l’informatica modellino la società e la cultura, venendone a loro volta trasformate. In collaborazione con Siddharth Suri – scienziato informatico – ha scritto Ghost Work, un libro di ricerca sui “lavoratori nascosti” che nella Silicon Valley “addestrano” l’Intelligenza artificiale. Assieme hanno studiato per cinque anni la vita di questi dipendenti impegnati a portare a temine i servizi di informazione quando l’Intelligenza artificiale non completava il suo compito. Quest’ultima, infatti, continua ad avere bisogno di un gran numero di persone in carne e ossa, i cosiddetti “etichettatori”, che spesso lavorano in condizioni precarie, tanto da essere definiti i “nuovi mezzadri” della Silicon Valley.

A fronte di queste situazioni, è lecito domandarsi: può esistere un’Intelligenza artificiale che sia anche socialmente responsabile?

Le sfide per il futuro

Si tratta anzitutto di far comprendere al pubblico come l’Intelligenza artificiale abbia una capacità limitata, non in grado di “rubare” posti di lavoro, perché è un semplice software che non può prendere decisioni complesse, essendo queste ultime difficili da automatizzare. Serve invece il lavoro di molti esperti per giungere a un software in grado di simulare le decisioni di un essere umano.

Come ogni software, anche l’Intelligenza artificiale può sbagliare. Ne deriva che dobbiamo riflettere, come esponenti della società civile, se sia giusto attribuire all’Intelligenza artificiale un ruolo decisionale sulle nostre vite. Affidarle la facoltà di decidere sulle iscrizioni scolastiche, di redigere sentenze in Tribunale o di coordinare gli attacchi con droni durante una guerra sarebbe pericoloso, trattandosi di situazioni in cui sono necessarie capacità di scelta e di giudizio prettamente umane: i diritti, la libertà e l’incolumità personali potrebbero essere messi a rischio a causa di un errore tecnico o per la rigidità di un algoritmo.

Dal punto di vista dei lavoratori, l’Intelligenza artificiale potrebbe rivelarsi sia una minaccia, sia un’opportunità. Finora non è stata ancora perfezionata al punto di essere in grado di accrescere la capacità decisionale di una persona. Qualora lo divenisse, potrebbe inserirsi con profitto nell’attività produttiva, aiutando i lavoratori in ciò che più è necessario: trovare il modo migliore per concentrare le proprie energie.

Pronti per le nuove tecnologie?

Anche se non siamo preparati a questo nuovo mondo del lavoro, lo saremo presto. Allo scopo sono funzionali alcuni interventi sociali, educativi e formativi.

# Si deve chiedere più trasparenza per la catena dell’approvvigionamento dell’Intelligenza artificiale, affinché ciascuno sappia e valuti quanto siano importanti le persone per lo sviluppo delle informazioni che si ricevono.

# Nessuno dovrebbe conseguire un titolo di studio senza avere frequentato un corso sul funzionamento dei media e sui limiti tecnici dei programmi di software.

# La scuola è il luogo dove si investono le risorse per il futuro. Insegnare a pensare e a riflettere per decidere è il suo autentico valore, che ci differenzia come esseri umani dai computer, incapaci di farlo.

Il futuro dei medici

Da molti ritenuta una minaccia, l’Intelligenza artificiale deve invece essere considerata una risorsa anche per i professionisti della salute. Ricorrendo a una metafora, si pensi all’attività subacquea: le bombole di ossigeno oggi permettono di andare più agevolmente in profondità rispetto a quando ci si doveva immergere solo in apnea, mentre non hanno fatto scomparire chi si tuffa in mare.

Parimenti nella pratica professionale progressivamente verranno introdotte applicazioni informatiche utili a fare diagnosi più precise, con maggiore velocità di quanto sia attualmente possibile, senza che i medici per questo vengano messi da parte. Sarebbe un errore contrastare l’evoluzione dell’Intelligenza artificiale, perché – occorre ribadirlo – è un puro software che non può prendere decisioni complesse. Per questo, non potrà mai essere più intelligente degli esseri umani!

 

Curarsi con la psilocibina: una esperienza


La letteratura scientifica sull’uso terapeutico della psilocibina ha ripreso vigore. Si PsylocibinDepressionemoltipliplicano i resoconti clinici di psichiatri, neuroscienziati e, in generale, medici che senza falsi preconcetti valutano la componente terapeutica di alcune sostanze allucinogene impiegate fin dalla notte dei tempi dagli sciamani e dagli “uomini medicina”. Qui di seguito pubblichiamo la testimonianza di una persona  sofferente di una depressione farmacoresistente che si è recata in Olanda per seguire un trattamento con la psilocibina.  La persona in questione mi ha autorizzato a pubblicare la sua testimonianza in forma anonima. Ho inoltre preso contatto con tale centro olandese e in seguito vi racconterò le mie considerazioni. Oltre a raccontarvi di mie esprienze dirette in questo settore. Da medico che ha seguito e segue anche persone sofferenti nella psiche oltre che nel corpo, oltre a malati terminali terrorizzati dalla morte, ritengo che le ricerche sull’uso terapeutico, anche palliativo, di queste sostanze psicoattive non sia soltanto utile ma anche doverso. Ecco la testimonianza.

Sto scrivendo a proposito di un ritiro psichedelico a cui ho partecipato nei Paesi Bassi all’inizio dello scorso novembre.

Ricorderai che ci siamo incontrati quando mia moglie ha avuto una consultazione nel suo studio.

Questo è il sito web degli organizzatori del ritiro: Essence Institute.

Era molto ben organizzato e in una splendida posizione con terapia di gruppo in ciascuno dei tre giorni. L’esperienza sulla psilocibina è avvenuta il secondo giorno.

L’esperienza è iniziata con forme geometriche che emergono dall’oscurità, uno spettacolo piuttosto piacevole. Non c’era ansia o nausea per me, come lo era per alcuni degli altri (il vomito di un povero ragazzo che tagliava l’aria in Dolby Surround Sound che ricorda il film “The Exorcist”, ma è stato delicatamente curato dai facilitatori ed è emerso dopo un po ‘nella beatitudine ci siamo sentiti tutti ed è stato completamente senza problemi da quella fase, a posteriori). Poi, lentamente, le porte della biblioteca della memoria iniziarono ad aprirsi e fui portato in un tour, durante il quale avevo un certo controllo, di molti momenti del mio passato, come correre fuori per giocare nel giardino dei miei nonni ed essere nascosto a letto dalla mia ragazza alla pari. Era tutto dalla mia prospettiva in prima persona. C’è stato un travolgente sentimento d’amore mentre osservavo queste scene e molti amici e parenti sono venuti (o ho scelto consapevolmente) per richiamare alla mente, tutti avvolti in questo infinito affetto. L’amore è la colla, mi dissi. C’era un meraviglioso senso di unità con l’universo. Ho avuto la sensazione di tutti noi, giovani e vecchi, vivi e morti, tutti bambini indifesi agli occhi di una presenza onnisciente, che rotolavano nell’eterna goffaggine attraverso lo spazio, rimbalzando l’un l’altro mentre lei, e sembrava una materna nutriente e rassicurante la figura (il cosmico Pocahontas, come l’altro irlandese si riferiva a lei) ci osservava tutti con un sorriso benevolo, avendo visto tutto prima. Sapevo esattamente dove ero e con chi ero in ogni momento e non ho assistito ad allucinazioni uditive o visive di cose che non c’erano, ma sensi amplificati, una curiosa confusione a tutto, cambiamenti nella consistenza del tatto e una leggera fratturazione superfici e oggetti. Nessun elefante rosa. Ho trascorso la maggior parte del tempo, soprattutto le prime ore, indossando una copertura per gli occhi, per enfatizzare il viaggio terapeutico interiore, che era molto emotivamente potente, e per approfondire il tour dell’inconscio piuttosto che guardarmi intorno e godermi la grafica. Ho avuto lacrime di gioia, tristezza e risate che mi scorrevano sul viso per gran parte del viaggio. L’inibizione delle emozioni è stata rimossa e ad un certo punto, con il suggerimento e l’abbraccio di un facilitatore, ho singhiozzato profondamente e senza fiato come un bambino. Guardandoci intorno, tutti abbiamo avuto l’impressione di sembrare bambini in un asilo nido, sorridendo calorosamente l’un l’altro, in reciproca conoscenza. Verso la fine, ci siamo seduti, abbiamo mangiato la frutta a fette e pezzi di cioccolato che hanno portato in giro e abbiamo iniziato a chiacchierare in coppia e in piccoli gruppi sulle nostre esperienze. Alla fine, abbiamo portato le nostre giacche e le nostre scarpe in un caos divertente e abbiamo passeggiato e chiacchierato in giardino, sentendoci di nuovo a una piacevole normalità, afferrandoci per mettere in parole e frasi le nostre esperienze individuali.

L’analogia che mi è venuta in mente è che, da adulti, nuotiamo in corsie definite nel tempo dalle influenze dei nostri ambienti. L’esperienza psichedelica solleva quei divisori di corsia e ci lascia liberi di esplorare la piscina e quando finisce, abbiamo una nuova consapevolezza che siamo rimasti bloccati in quelle corsie e che non sono così fissi come pensavamo. E questa è la libertà.

Mi piacerebbe aver fatto psicoterapia intensiva dopo il ritiro, ma non ero in una posizione finanziaria per farlo.

Sfortunatamente, la mia mente è tornata più o meno alla sua precedente modalità di ansia e disperazione, sebbene leggermente migliorata. Vorrei considerare di ripetere l’esperienza.

Default mode network e psilocibina


Poco tempo fa su questo blog avevo postato un pezzo sul marcatore somatico e su come si costituisce attraverso la costruzione del default mode network (DMN). DMN.jpg

Per meglio chiarire questo scoperta di un hub cerebrale in cui è costruita la “identità del sé”  riporto una parte di quello scritto “la psilocibina potenzia la funzione cognitiva e promuove stati di coscienza superiore, aumentando la circolazione cerebrale. Partendo da questo presupposto Carhart-Harris studiò le immagini di risonanza magnetica sul cervello dopo la somministrazione di psilocibina ed i risultati che emersero furono sconcertanti in quanto si evidenziò una riduzione del flusso ematico cerebrale nella zona della corteccia del cingolo posteriore  . Ciò che fu messo a fuoco negli studi successivi , fu che la riduzione del flusso vascolare è concentrata in una particolare rete cerebrale, scoperta da poco tempo e nota come DMN (default mode network)”.

Il DMN costituisce per l’attività cerebrale l’equivalente di un hub localizzato centralmente al cervello , di importanza fondamentale , che connette alcune  regioni corticali a strutture più profonde e più antiche implicate nella memoria e nelle emozioni. Queste aree cerebrali mostravano , alle immagini RMN un aumento della loro attività e quindi della vascolarizzazione, proprio quando i soggetti non stavano facendo nulla. In altre parole , queste aree cerebrali , sono il luogo in cui la mente si ritira a vagabondare a sognare ad occhi aperti, a riflettere su noi stessi, a preoccuparsi. È possibile quindi che il flusso della coscienza si trovi proprio in queste zone. Si può pertanto dedurre che la DMN eserciti come una specie di controllo sulle altre parti del cervello, gerarchicamente inferiori .

La funzione di questo hub è sostanzialmente quella  di evitare che il cervello , per un eccesso di stimoli , possa precipitare in un’ anarchia che indurrebbe malattia mentale. Alcuni scienziati chiamano la DMN “ la rete del sé “ in quanto all’interno di questa struttura sono contenuti gli elementi della nostra memoria autobiografica. A conferma di queste deduzioni emerge il dato che questa rete si costruisce tardivamente , nello sviluppo del cervello , in un periodo fra i 10 e i 30 anni. Recenti studi , in ambito psicologico , hanno messo a fuoco che noi ci ricordiamo in prevalenza gli eventi accaduti in queste due decadi che occupano , di conseguenza , la maggior parte della memoria autobiografica. Fino a quasi il 50% dei ricordi di vita di un adulto è collocabile in questo periodo. Tanto che si parla di “bump della memoria autobiografica” che in italiano si potrebbe tradurre come bozza o protuberanza . Andando avanti con le sue ricerche , Harris ed altri neuroscienziati hanno elaborato una teoria  unificata delle malattie mentali in grado appunto di spiegare la maggior parte di queste malattie.

Secondo Robin Carhart – Harris, un cervello felice è un cervello flessibile ed elastico ; la depressione, l’ansia, e il fortissimo desiderio tipico delle dipendenze sono ciò che si prova ad avere un cervello troppo rigido o fissato nelle sue vie e nei suoi collegamenti : un cervello con più ordine del giusto sullo spettro da lui tracciato parlando del cervello entropico.

connessioni

La depressione, la dipendenza ed i disturbi ossessivi coincidono tutti con l’estremo del troppo ordine.

La psicosi invece si troverebbe all’estremo opposto ed è questo il motivo per cui non risponderebbe alla terapia con gli psichedelici.

Nella Visione di Carhart-Harrys il valore terapeutico di queste sostanze è insito nella loro capacità di aumentare temporaneamente le entropia di un cervello troppo rigido cancellando transitoriamente il suo DMN  di controllo. I ricercatori della Hopkins University sostengono che la terapia psichedelica crea un intervallo di massima plasticità in cui con una guida appropriata è possibile apprendere nuovi schemi di pensiero e comportamento riprogrammando sostanzialmente il DMN. Studi con la risonanza magnetica eseguiti all’Imperial college hanno confermato che modificazioni della DMN  sotto psichedelici consentono di osservare alterazioni in quest’area correlabili alla sofferenza del soggetto. Un intervento terapeutico per tanto che sia in grado di rimodulare quell’area potrebbe portare a notevoli vantaggi nel campo delle terapie per le malattie mentali. Sulla base di questi presupposti è  in corso al John Hopkins Hospital di Londra uno studio randomizzato sulle depressioni gravi e farmaco resistenti che mettono a confronto escitalopran e psilocibina.  Alla New York University invece la psilocibina dal 2016 viene somministrata a pazienti oncologici  , in una unica dose di 10 mgr,  con la finalità di eliminare l’angoscia di morte . Fra i vari casi clinici riportati da Michael Pollan nel libro edito da Adelphi “ Come cambiare la tua mente” il più singolare è quello di una donna che dopo l’assunzione della psilocibina ebbe la sensazione di essere ridotta in polvere  e che le sue ceneri venissero  sparse in mezzo alle piante , riportando lei da questa visione , quasi mistica ,  una profonda serenità.

Invecchiare in salute: intervista a Guido Kroemer, vincitore del premio “Lombardia è Ricerca” 2019


OLYMPUS DIGITAL CAMERAGuido Kroemer: è lui il vincitore del premio “Lombardia è Ricerca” di un milione di euro, di cui il 70 per cento verrà investito in ricerca in collaborazione con centri di eccellenza lombardi. Il tema di quest’anno è l’healthy ageing (invecchiamento in salute) e la cerimonia per la consegna del premio avverrà tra pochi giorni, venerdì 8 novembre al Teatro alla Scala di Milano. Ma perché Guido Kroemer? La risposta è nella mole delle sue ricerche scientifiche e delle sue pubblicazioni dedicati ai meccanismi biologici e molecolari che portano all’invecchiamento, con la sequela di conseguenze patologiche che ben sappiamo.

Una costante, quasi una ossessione nei lavori di Kroemer è il “fattore tempo”, tanto da fargli affermare: «Secondo me, il fattore di rischio più importante, sebbene trascurato, di tutte le principali malattie è il tempo. Di conseguenza, la ricerca sull’invecchiamento e la modulazione di questo parametro dovrebbe essere la massima priorità della ricerca biomedica».

A prima vista potrebbe sembrare una tautologia. Come potremmo infatti contrastare il fattore tempo? Imbarcandoci su una macchina del tempo a ritroso negli anni, per ringiovanire? In realtà, leggendo i lavori scientifici di Kroemer si comprende che egli intende riferirsi non tanto al fattore tempo in quanto entità fisica, ma bensì a ciò che lo scorrere del tempo produce sul nostro organismo, sui componenti delle nostre cellule. L’atro fenomeno a cui Kroemer ha dedicato e dedica la sua attenzione di scienziato nel campo biomolecolare dell’invecchiamento, è l’autofagia.

Orologi biologici e invecchiamento

Prendiamo un paio dei lavori scientifici più recenti che recano anche la sua firma. Il primo si intitola “Decelerazione dell’invecchiamento e degli orologi biologici mediante l’autofagia”. Ed ecco che otteniamo già un primo chiarimento. Non si sta parlando di eliminare il fattore tempo. Come mai si potrebbe? Ma bensì di “decelerare”, rallentare gli orologi biologici e, di conseguenza, l’invecchiamento. Ecco un secondo chiarimento. Che è sotto gli occhi di tutti.

C’è un tempo “esterno”  (i giorni, i mesi e gli anni che passano) e c’è un tempo “interno” (quello delle nostre cellule e dei nostri orologi biologici). Gli orologi biologici che ognuno di noi porta dentro di sé e che scandiscono il tempo, ma soprattutto la modalità della nostra vita, non battono tutti allo stesso modo. Avete presente quando diciamo: “Come sei invecchiato bene” oppure “Com’è invecchiato male?”. Il tempo non scorre in modo uguale per tutti. C’è un tempo fisico e c’è un tempo biologico. C’è soprattutto una età biologica che non è uguale per ciascuno di noi. I fattori che ci fanno invecchiare sono tanto esterni quanto interni e dipendono, come sappiamo, dalla genetica, ma pure dall’epigenetica (sani stili di vita, corretta nutrizione, movimento adeguato all’età, giuste ore di sonno, astenersi da  sostanze tossiche, gestione dello stress, spazi per il rilassamento e la meditazione, ambienti ecologicamente sani). Sull’autofagia, abbiate un attimo di pazienza, e ci faremo rispondere dallo stesso Guido Kroemer.

In questo lavoro a firma di Kroemer e del biochimico e biologo molecolare spagnolo Carlos Lopez-Otín (Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicine, Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias, Universidad de Oviedo, Oviedo, Spagna) si dice: «L’invecchiamento è il fattore di rischio più importante per la maggior parte delle patologie umane. Proponiamo il concetto che l’avanzamento dei tratti distintivi dell’invecchiamento è dettato da diversi distinti orologi biologici che possono essere rallentati dall’induzione dell’autofagia. Questa “dilatazione del tempo” ritarda la manifestazione dipendente dal tempo di più malattie».

Troppi carboidrati fanno male 

Il secondo recente lavoro a firma di Kroemer e di altri ricercatori (ne diamo gli estremi in bibliografia di questa pagina) è dedicato ai rapporti tra nutrizione e invecchiamento: “Carbotossicità: effetti nocivi dei carboidrati”. Anche qui troviamo un chiarimento, già dal titolo, sul fatto che ci possono essere un invecchiamento precoce e uno invece ritardato anche in funzione ci ciò che mangiamo. Del carburante, tossico o sano, che introduciamo nel nostro organismo e, di conseguenza, nelle nostre cellule.

Non dimentichiamo mai che cibi e bevande, alla fin fine, sono composti chimici che introduciamo nel nostro corpo. E in questo lavoro, in sintesi, si dice: «La nutrizione moderna è spesso caratterizzata dall’assunzione eccessiva di diversi tipi di carboidrati che vanno dai polisaccaridi digeribili agli zuccheri raffinati che mediano collettivamente effetti nocivi sulla salute umana, un fenomeno che chiamiamo “carbotossicità”. Prove epidemiologiche e sperimentali combinate con studi clinici di intervento sottolinea l’impatto negativo dell’assunzione eccessiva di carboidrati, nonché gli effetti benefici della riduzione dei carboidrati nella dieta. Discutiamo i meccanismi molecolari, cellulari e neuroendocrini che collegano l’assunzione esagerata di carboidrati alla malattia e l’invecchiamento accelerato mentre delineiamo strategie dietetiche e farmacologiche per combattere la carbotossicità».

Ma ora è venuto il momento di lasciare la parola a Guido Kroemer.

Professor Kroemer, come spiegherebbe il fenomeno dell’autofagia a chi non ne sa nulla? Perché è così importante?

Il nostro organismo è composto da cellule. Ogni cellula è come una città con le sue infrastrutture. Ovviamente si devono collezionare le spazzature per il loro riciclaggio. Ma perché una città possa sopravvivere a lungo termine, da una parte si devono distruggere le case e le strade vecchie, dall’altra occorre ricavarne gli elementi utili e utilizzarli per costruire degli edifici e delle vie nuovi. L’autofagia permette la demolizione selettiva delle strutture cellulari disfunzionali o condannate, per il loro riciclaggio e ricostruzione posteriori. È un meccanismo di mantenimento e anche di ringiovanimento cellulare.

Cosa significa nella pratica quotidiana attenersi a una “restrizione calorica”? Quali patologie ne risentono positivamente? In quali età è indicata? Quali pregi e difetti avete riscontrato?

La restrizione calorica consiste nella riduzione delle calorie assunte, senza malnutrizione, cioè senza privazione di micro-nutrimenti essenziali (vitamine e oligo-elementi). È stata studiata soprattutto negli animali di laboratorio, in particolate nel  topo. Si sa che la restrizione calorica e una strategia per aumentare la longevità del topo e per ritardare l’avvenimento della maggior parte delle patologie, il cancro, i problemi cardiovascolari, le malattie neuro-degenerative, tra le altre.

Per l’essere umano sappiamo che l’obesità accelera l’invecchiamento e di conseguenza precipita la manifestazione delle malattie oncologiche, cardiovascolari e degenerative. È una evidenza epidemiologica. Però in quanto alle raccomandazioni dietetiche, la mia prima parola è “cautela”. Sono biologo molecolare e cellulare. Lavoro con animali di laboratorio. Non ho fatto nessun esperimento sugli umani, ossia uno studio clinico. Posso dare soltanto dei consigli di “buon senso”. È ovvio che si deve evitare l’obesità, soprattutto l’assunzione di troppi carboidrati (zucchero, pane, pasta, patate) e di cibi industriali ultra-processati e ricchi in acidi grassi trans, che inibiscono l’autofagia, quel fenomeno di ringiovanimento cellulare che studio. Al contrario dobbiamo favorire i comportamenti che possano indurre l’autofagia: un regime equilibrato senza eccessi calorici, variato, senza zucchero aggiunto, senza dolci, ma fare invece uso di verdura, legumi e frutta. Una buona abitudine sarebbe aumentare il tempo fra i pasti, saltare la colazione, magari anche il pranzo, evitare gli snack e le merendine, praticare una attività fisica moderata è frequente di almeno 30 minuti al giorno, non fumare. E diciamo addio allo stereotipo della nonna che rimpinza i nipoti… Per eccellere nel campo della salute e della longevità non si deve eccedere.

Tutto ciò è utile per la prevenzione, ma non si applica alle malattie già conclamate. Il malato deve seguire i consiglio del suo medico invece di auto-medicarsi e di seguire delle diete miracolose trovate su internet. Ogni caso è differente e ci sono delle condizioni in cui la restrizione calorica può essere pericolosa.

Che ruolo hanno i mitocondri sul nostro stato di salute e sui processi di invecchiamento?

I mitocondri sono gli organelli che producono l’energia cellulare. Funzionano come delle centrali termoelettriche e la loro efficacia si riduce con il tempo, con un effetto diretto sul nostro rendimento fisico. Perlopiù i mitocondri vecchi hanno la tendenza a disintegrarsi, inquinando l’ambiente cellulare e causando delle reazioni infiammatorie e perfino la morte cellulare, contribuendo al declino degli organi. I mitocondri devono riciclarsi mediante l’autofagia per mantenere la loro funzione e per evitare la loro decomposizione.

A che punto siamo con le conoscenze epigenetiche? Che percentuale alla genetica e quanto all’epigenetica nella salute e nella malattia?

Certo, esistono delle malattie geneticamente trasmesse dai genitori alla loro discendenza, le malattie genetiche acquistate attraverso delle mutazione precoci, le predisposizioni ereditarie che aumentano il rischio di ammalarsi… Ma nella stragrande maggioranza dei casi, la salute si mantiene o si perde in funzione dell’ambiente in cui viviamo, in funzione della nostra igiene di vita.

Se oggi possiamo “rallentare” l’invecchiamento, qualcuno sostiene che arriveremo a “invertire”, se non “azzerare”, l’orologio biologico dell’invecchiamento: lei che ne pensa?

Nella letteratura scientifica ci sono dei casi rapportati d’inversione del processo del invecchiamento mediante l’eliminazione delle cellule senescenti o la riprogrammazione delle cellule verso uno stato staminale. Ma non sappiamo ancora si questi procedimenti altamente sperimentali, sviluppati dal topo, potranno applicarsi nell’uomo. Per me, la speculazione sull’annientamento dell’invecchiamento rimane fantascienza.Healthy_Ageing _NEUROBIOBLOG.jpg

Un commento sul premio “Lombardia è Ricerca” che sta per ricevere

Sono molto contento, anzi lusingato di ricevere questo premio, forse quello più importante in Italia, perlomeno dal punto di vista economico. È un premio che ricompensa il lavoro sull’invecchiamento in salute – healthy ageing. E precisamente questo è il campo che mi affascina di più.

Chi è Guido Kroemer

Nato in Germania, di nazionalità austriaca e spagnola, Guido Kroemer è professore alla Facoltà di Medicina dell’Università di Paris Descartes, direttore del team di ricerca “Apoptosis, Cancer and Immunity” del French Medical Research Council (INSERM) e direttore del “Metabolomics and Cell Biology platforms of the Gustave Roussy Comprehensive Cancer Center”.

Due domande al prof. Peter Schwartz direttore del Centro per lo Studio e la cura delle aritmie cardiache di origine genetica dell’Istituto Auxologico Italiano di Milano e dal 2017 uno dei 15 top scientists italiani che compongono la Giuria del Premio “Lombardia è ricerca” di Regione Lombardia. 

Professor Schwartz, cosa significa “invecchiare in salute”? A che punto siamo con la ricerca sull’aging?

Per me vuol dire che nonostante il passare degli anni le cose cui si deve rinunciare sono poche e, se mai, più dal punto di vista quantitativo che qualitativo.
La ricerca è un processo in divenire e le scoperte di Kromer stanno aprendo molte porte.

Quali ritiene siano i maggiori meriti scientifici di Kroemer, che avete premiato quest’anno?

Il suo merito maggiore è l’aver compreso, e dimostrato, che un processo fondamentale per rallentare l’invecchiamento come l’accelerazione dell’autofagia (l’auto-distruzione cellulare che accelera il ricambio) può essere attivata mediante riduzione dell’intake alimentare, soprattutto di carboidrati. L’importanza dell’autofagia, e le sue basi genetiche, avevano già portato al premio Nobel il ricercatore giapponese Yoshinori Ōsumi nel 2016

Giornata della Ricerca 2019 dedicata a Umberto Veronesi – Programma del premio “Lombardia è Ricerca”

Motivazione del premio internazionale “Lombardia è ricerca” 2019 a Guido Kroemer

Lavori citati

Lopez-Otín, C., Kroemer, G. Decelerating ageing and biological clocks by autophagy. Nat Rev Mol Cell Biol 20, 385–386 (2019) doi:10.1038/s41580-019-0149-8

Kroemer G, López-Otín C, Madeo F, de Cabo R. Carbotoxicity-Noxious Effects of Carbohydrates.Cell. 2018 Oct 18;175(3):605-614. doi: 10.1016/j.cell.2018.07.044.

La cura del freddo: intervista a Matteo Cerri


LaCuradelFreddo_NeurobioblogIbernazione. Vite sospese nel freddo. Ci vengono subito alla mente sequenze di film e telefilm di fantascienza, con quei corpi in viaggio verso mondi lontani sigillati dentro capsule ibernanti. In attesa di risvegliarsi da un sonno gelido. Un po’ come gli animali che vanno in letargo. Oppure, immagini reali ma sempre proiettate verso un futuro indefinito e per ora improbabile, di corpi malati, malmessi, destinati alla fine biologica, fattisi ibernare, dietro lauti compensi, nella speranza di essere risvegliati chissà quando e soprattutto come, nel momento in cui venissero scoperti rimedi e cure adeguati.

Questo per quanto riguarda il fantastico e il remoto probabile. La realtà è invece che la cura del freddo, la crioterapia, è già oggi una possibilità. Tanto che Matteo Cerri, medico e dottore di ricerca in neurofisiologia al Dipartimento di scienze biomediche e neuromotorie dell’Università di Bologna, le ha dedicato un intero libro: “La cura del freddo. Come uno spietato killer naturale può diventare una risorsa per il futuro” (Einaudi).

Se per l’uomo la vita è calore, la morte è associata al freddo. Corpo caldo. Corpo freddo. Ma è possibile una via di mezzo? Usare la giusta gradazione di freddo per stimolare reazioni diverse del nostro corpo? Sappiamo che il freddo può essere utile in certe manifestazioni dolorose. Potrebbe esserlo, ad esempio nella attività sportiva, per stimolare il metabolismo, oppure in condizioni patologiche come l’obesità, le malattie infiammatorie e reumatiche, magari in certi tipi di tumore? Tra i numerosi temi che Matteo Cerri tratta nel suo libro, sempre in forma avvincente e chiara, non manca il tema del cancro.

“L’imperatore del male”, come lo ha efficacemente definito in un famoso saggio l’oncologo Siddhartha Mukherjee, è stato studiato molto poco in rapporto al freddo, ci ricorda Cerri. Eppure, anche se in passato sono stati fatti tentativi in tale senso, senza ottenere l’eliminazione della forma tumorale, esponendole a temperature basse «le cellule neoplastiche diventano più sensibili all’azione dei farmaci chemioterapici durante questa fase». E siccome i tumori sviluppano resistenza ai farmaci, un po’ come accade nel rapporto tra batteri e antibiotici, «se il trattamento potesse essere condotto quando la replicazione cellulare non sta avvenendo, il rischio di insorgenza di cloni cellulari farmacoresistenti potrebbe diminuire di molto».

Insomma, il bel libro di MatteoMatteo_CERRI_Neurobioblog Cerri ci ha talmente  incuriosito e stimolato tutta una serie di riflessioni che abbiamo deciso di fargli qualche domanda.

Com’è nata l’idea di occuparti di “criofisiologia” e crioterapia?

Mi ha sempre appassionato il funzionamento del corpo umano. Ho iniziato la mia carriera di ricercatore dedicandomi alla termoregolazione, ossia alla capacità che abbiamo noi, come tutti i mammiferi, di mantenere la nostra temperatura corporea costante. Negli Stati Uniti lavoravo alla ricerca di un metodo per poter attivare la termoregolazione, ed in particolare la termogenesi, ossia la capacità di produrre più calore, come mezzo per aumentare il metabolismo e quindi far perdere peso alle persone obese. Questo principio è quello che ha poi portato allo sviluppo della crioterapia, ossia a sfruttare la risposta che l’organismo mette in moto quando esposto al freddo, come mezzo per migliorare una prestazione sportiva o, più semplicemente, il proprio benessere.

Mi sono poi interessato alla possibilità opposta, ossia quella di capire come faccia il cervello a regolare il metabolismo umano nella speranza di poterlo ridurre, inducendo quindi una condizioni come quella dell’ibernazione/torpore. L’ibernazione/torpore, conosciuta anche gergalmente come letargo, è una condizione che consente ad animali come l’orso, il criceto o lo scoiattoli, di entrare in una sorta di stand-by, rallentando lo scorrere del tempo biologico. Da lì, mi sono dedicato allo studio di alcuni aspetti della crionica, per capire come eventualmente spingere ancora più in là questo tipo di studi.

Pare stia per esplodere anche la noi la moda del cosiddetto “workout a freddo”, anche con palestre dedicate (quantomeno risparmiano sul riscaldamento): che ne pensi?

L’uso della crioterapia prima di una prestazione sportiva consente all’atleta una prestazione maggiore. Questo perché il nostro cervello è molto sensibile al calore, e quando si scalda oltre un certo limite a causa del lavoro fisico, ci blocca nel proseguire la nostra attività. Partendo da una temperatura più bassa, possiamo quindi compiere uno sforzo maggiore. Bisogna stare però attenti che i muscoli non si raffreddino troppo, perché anche il tessuto muscolare ha bisogno di una temperatura ottimale per funzionare al meglio.

L’ infiammazione, di cui parli anche nel tuo libro, è un’arma a doppio taglio: da una parte ci è indispensabile, dall’altra ci danneggia. In quali casi la crioterapia è utile ed efficace?

L’utilità della crioterapia nel trattamento di sintomatologie infiammatorie non è ancora chiaramente dimostrato. Ci sono però dei dati che rendono questa ipotesi ragionevole. Principalmente, l’azione anti-infiammatoria potrebbe essere causata dall’attivazione del sistema nervoso simpatico, fra le cui azione vi  è la soppressione della risposta infiammatoria. Se questo possa avere efficacia terapeutica in casi di sindromi infiammatorie conclamate è ancora dubbio; nella persona sana però, l’abbassamento dei normali indici infiammatori potrebbe portare a qualche giovamento nel lungo termine. Come già detto, però, l’efficacia clinica è ancora da dimostrare con certezza.

Nel tuo libro parli anche del ruolo dei mitocondri: quanto e come sono influenzati dalla “ipotermia terapeutica”?

I mitocondri sono la centrale termica ed energetica della cellula. Un recente ed affascinante esperimento ha mostrato che la loro temperatura durante il funzionamento è di circa 50°C. L’ipotermia terapeutica oggi viene usata per sfruttare la capacità del freddo di rallentare l’attività dei mitocondri, facendo loro produrre meno calore e meno energia. Poiché il freddo riduce anche il fabbisogno d’energia delle cellule, l’ipotermia terapeutica mira a proteggere i tessuti che si trovano in crisi di approvvigionamento di energie, come il cervello durante un arresto cardiaco.

Quali ulteriori sviluppi si prevedono, tecnologici e applicativi, per la crioterapia?

Esiste una branca nuova della farmacologia, che si chiama termofarmacologia, che studia come ingannare il cervello, facendogli credere che sia freddo (o caldo), per innescare le adeguate risposte fisiologiche senza necessariamente esporsi al freddo/caldo. Questo tipo di farmaci, che sono in gran parte per uso cutaneo, potrà essere associato a tute intelligenti, in grado di adattare la temperatura dei diversi distretti nel nostro corpo al fabbisogno del corpo. Questo tipo di equipaggiamento, consentirà prestazioni sportive e lavorative più prolungate senza perdere efficacia.

L’obesità toglie il respiro


ObesitàRespiroL’obesità porta con sé conseguenze multiple, su diversi organi e apparati.  Sono ben note le difficoltà e le vere e proprie patologie respiratorie da cui sono interessate le persone affette da sovrappeso e obesità. Ma quali sono le vere cause?

Un nuovo studio pubblicato in forma preliminare dall’European Respiratory Journal  mostra per la prima volta che disturbi respiratori come l’asma e in generale le malattie respiratorie ostruttive potrebbero avere una correlazione con la presenza di tessuto adiposo trovato nei polmoni di persone in sovrappeso e obese. Tale quantità di grasso aumenta a seconda dell’indice di massa corporea.

Un commento allo studio dice: “L’aumento del contenuto di grassi sembra alterare la normale struttura del tratto respiratorio e causare infiammazione nei polmoni, il che può spiegare l’aumento del rischio di asma nelle persone in sovrappeso o obese. La relazione potrebbe essere spiegata dalla pressione diretta del sovrappeso sui polmoni o da un generale aumento dell’infiammazione in sovrappeso. L’eccesso di grasso nelle pareti delle vie aeree rende difficile la respirazione e favorisce l’infiammazione, che limita il flusso d’aria nei polmoni e almeno in parte spiega un aumento dei sintomi dell’asma”.

Occorrono ulteriori studi per capire se la perdita di peso può portare a un miglioramento di tali condizioni, ma ancora una volta va rilevato il ruolo dell’infiammazione, innescata dal tessuto adiposo, nel determinare o aggravare anche tali malattie respiratorie.

Il commento del pneumologo Paolo Fanari 

«In effetti esistevano già dati sulla maggior presenza di iperreattività bronchiale e conseguente asma in correlazione con l’indice di massa corporea (BMI) elevato dei pazienti», commenta il pneumologo Paolo Fanari, direttore dell’Unità operativa di pneumologia e riabilitazione pneumologica dell’Auxologico di Piancavallo. «Questo dato si aggiunge ad altri relativi all’infiammazione presente a livello bronchiale. Da parte nostra all’inizio della nostra attività a Piancavallo avevamo testato la reattività bronchiale con metacolina ad un gruppo di soggetti obesi senza riuscire purtroppo a raccogliere abbastanza dati che in effetti andavano verso la stessa direzione».

Fatty Airways: Implications for Obstructive Disease. John G. Elliot, Graham M. Donovan, Kimberley C.W. Wang, Francis H.Y. Green, Alan L. James, Peter B. Noble. European Respiratory Journal 2019; DOI: 10.1183/13993003.00857-2019

Cervello e longevità: ruolo dell’attività nervosa e della proteina REST


NatureBrain_NeurobioblogIl cervello gioca un ruolo nei processi di invecchiamento? Può sembrare una domanda retorica, dato che tutti i medici pratici constatano nei loro pazienti quando le malattie neurodegenerative, ma pure i traumi e i danni al cervello, ad esempio un ictus, sembrino accelerare l’invecchiamento dei loro pazienti. E, ancora, se il cervello è il “direttore d’orchestra” delle intere funzioni del nostro corpo, deve per forza avere anche un ruolo nell’invecchiamento. Ma come, in che modo? Fino ad oggi sono prevalse le indicazioni empiriche: tieni sempre in attività il cervello, allena la memoria, impara una nuova lingua, fai le parole crociate, svolgi compiti sempre nuovi, viaggia, intessi relazioni, pratica la meditazione. Tuttavia, fino ad oggi non disponevamo di una prova sperimentale di quanto il cervello e in particolare l’attività dei neuroni possa influenzare l’invecchiamento.

Ecco perché lo studio uscito ieri su “Nature” può essere considerata una tappa storica nella dimostrazione del fatto che l’attività eccitatoria del cervello possa influire sull’invecchiamento complessivo e sulla durata della vita. In un commento a tale lavoro si legge: “I segnali che provengono dal sistema nervoso sono potenti modulatori della longevità. Ora sembra che l’eccitazione neuronale complessiva sia anche un fattore determinante per la durata della vita”. In pratica, tale lavoro suggerisce che un’eccessiva attività nel cervello è collegata a periodi di vita più brevi, mentre la soppressione di tale iperattività prolunga la vita. Secondo questa ricerca condotta dagli scienziati del Blavatnik Institute presso la Harvard Medical School, l’attività neurale del cervello, a lungo implicata in disturbi che vanno dalla demenza all’epilessia, svolge un ruolo nell’invecchiamento umano e nella durata della vita. Come?

L’eccitazione neurale sembra agire attraverso una catena di eventi molecolari noti per influenzare la longevità: la via di segnalazione dell’insulina e del fattore di crescita insulino-simile (IGF). La chiave in questa cascata di segnalazione sembra essere una proteina codificata dal gene REST (fattore di trascrizione del silenziamento RE1) , già nota per proteggere i cervelli che invecchiano dalla demenza e da altri tipi di stress.

Tornando alle indicazioni empiriche di cui si diceva all’inizio per tenatre di prevenire e rallentare il decadimento cerebrale e in generale l’invecchiamento, da questo studio non è ancora chiaro se o come i pensieri, la personalità o il comportamento di una persona influenzino la loro longevità.

“Un’entusiasmante area di ricerca futura sarà quella di stabilire in che modo questi risultati si relazionano con funzioni cerebrali umane di così alto ordine”, ha commentato Bruce Yankner autore senior dello studio, professore di genetica presso l’ Harvard Medical School e condirettore di il Centro Paul F. Glenn per la biologia dell’invecchiamento .

Regulation of lifespan by neural excitation and REST. Joseph M. Zullo, Derek Drake, Liviu Aron, Patrick O’Hern, Sameer C. Dhamne, Noah Davidsohn, Chai-An Mao, William H. Klein, Alexander Rotenberg, David A. Bennett, George M. Church, Monica P. Colaiácovo & Bruce A. Yankner. Nature volume 574, pages359–364 (2019), 16 October 2019