mercoledì 29 febbraio 2012

Lokomat, il robot che insegna a camminare


Inaugurato all’Unità Spinale dell’ospedale Niguarda di Milano un nuovo sistema per la riabilitazione

È stato inaugurato all’Unità Spinale dell’ospedale Niguarda Ca’ Granda di Milano un nuovo sistema per la riabilitazione «Si tratta di un’offerta tecnologicamente avanzata per l’addestramento al cammino presente nei più importanti centri riabilitativi internazionali», ha spiegato Tiziana Redaelli, direttore dell’Unità Spinale. «Lokomat è utile al paziente con una lesione midollare incompleta. In questo caso gli obiettivi riabilitativi sono la stazione eretta e il cammino, Lokomat facilita il loro raggiungimento».

PAZIENTI GIOVANI - La lesione midollare è una delle cause d’invalidità permanente più frequenti, oltre l’80%, nella popolazione italiana compresa fra i 10 e i 40 anni. Gli italiani con para e tetraplegia sono circa 70mia e i nuovi casi all’anno sono circa 1.400 (4-5 persone al giorno). Il 65% delle lesioni midollari sono di origine traumatica: fra queste le più frequenti sono gli incidenti d’auto (36%), le cadute (22%), gli incidenti motociclistici (12%) e gli incidenti sportivi (11%). Le lesioni non traumatiche sono prevalentemente di origine neoplastica (28%), vascolare (27%), infiammatoria (16%) e degenerativa (14%).

ROBOT LOKOMAT V6 - Tecnicamente è un esoscheletro robotizzato controllato elettronicamente con un sistema di allevio del peso e un tapis roulant. I supporti si applicano agli arti inferiori e forniscono un’assistenza diversificata alle gambe. Velocità, frequenza, lunghezza del passo, escursione delle articolazioni di ginocchio e anca sono fra i parametri del cammino modificabili nell’arco della riabilitazione. Il paziente è coinvolto in maniera attiva. Grazie alla realtà virtuale visibile su di uno schermo, un avatar procede in una distesa verde “guidato” dal paziente che, imbragato con il Lokomat, cammina sul tapis roulant. Compatibilmente alle condizioni di mobilità, il paziente può anche dirigere il suo avatar a destra o a sinistra muovendo le anche.

360MILA EURO - È il costo del Robot Lokomat V6 coperto da donazioni. Nel 2010, infatti, l’Unità Spinale aveva avviato una raccolta fondi per il suo acquisto. All’appello hanno risposto in tanti. A cominciare da: Fondazione Luigi Berlusconi, una Fondazione che desidera l’anonimato che ha sede in Emilia Romagna, Pubblitalia 80, Fix Design, H3G, Imperia & Monferrina spa, Amaro Lucano, a circle spa di Bologna che è la ditta che distribuisce in Italia l’apparecchio costruito dalla svizzera Hocoma. A questi si aggiungono singoli cittadini, scuole, studi professionali.

SUPERLUCA - È il sopranome di Luca Barisonzi, 21 anni, caporal maggiore degli Alpini, rimasto paraplegico a seguito di un attentato in Afghanistan nel gennaio del 2011 e riabilitato per diversi mesi all’Unità Spinale del Niguarda. È lui, insieme alla sua famiglia, ad aver dato una svolta alla raccolta fondi. «Scelsi di sfruttare la notorietà del mio caso per far conoscere la necessità di acquistare il Lokomat», racconta. Il robot non serviva alla sua riabilitazione, ma Luca si è impegnato pensando agli altri. Una scelta sorprendente solo per chi non conosce l’alpino che, a 18 anni, decise «di fare il soldato e di partecipare alle missioni all’estero per aiutare le popolazioni».

SPAZIO VITA - «È il nome del nuovo progetto per il quale stiamo raccogliendo le donazioni - spiega Giovanna Oliva presidente dell’Associazione Unità Spinale -. Si tratta di un centro polifunzionale per ospitare le attività socio-ricreative del percorso di riabilitazione permettendo di ampliare e diversificare le attività e i servizi già in essere in risposta alle crescenti richieste. Perché i lavori possano partire sono necessari 350mila euro». Nel centro le persone potranno trovare stimoli e iniziative per tornare a inserirsi nel mercato del lavoro, nella vita di relazione, nello sport».

FONTE: Carmen Morrone (corriere.it)

sabato 25 febbraio 2012

Circolazione del sangue analizzata nei minimi dettagli con un supersoftware


Rappresentazione completa e in quattro dimensioni grazie a 600 mila miliardi di operazioni al secondo

Simulare il sangue umano è oggi possibile. O meglio: mimare alla perfezione l’armonia del movimento dei globuli rossi, dei globuli bianchi e delle piastrine che interagiscono tra loro e con il plasma, è diventata un’impresa abbordabile. Grazie a un supersoftware si riesce a ricostruire nei minimi dettagli la circolazione sanguigna e a darne una rappresentazione multiscala, completa e in quattro dimensioni (tre nello spazio più il tempo) nonché reale perché presa da un vero paziente. E la prevenzione dei disturbi cardiovascolari ci guadagna, poiché è possibile circoscrivere le zone delle coronarie dove si accumulano i grassi e stimare pertanto il rischio di avere l’aterosclerosi o l’infarto.

«LAVORO IMMANE» - Quale tecnologia ha permesso simili traguardi? Metodi computazionali estremamente avanzati. Per ognuno delle centinaia di milioni di particelle che rappresentano la parte corpuscolare del sangue è stato eseguito un calcolo, come pure per il miliardo di nodi che rappresentano la parte fluida (plasma). E oltre 600 mila miliardi di operazioni aritmetiche al secondo, tra somme, sottrazioni, radici quadrate, algoritmi, moltiplicazioni e divisioni, sono state necessarie per simulare un battito cardiaco. «Un lavoro immane», ammette Massimo Bernaschi, dirigente tecnologo dell’Istituto per le applicazioni del calcolo Mauro Picone di Roma, che ha contribuito alla messa a punto del supersoftware insieme all’Istituto per i processi chimico-fisici del Cnr, «ma ce l’abbiamo fatta e abbiamo vinto la sfida che ci ha portato per due volte a partecipare come finalisti alla Conferenza mondiale del supercalcolo che si svolge negli Stati Uniti. A Seattle, nell’ambito dei Gordon Bell Awards, abbiamo ricevuto una menzione speciale per il lavoro svolto a cui hanno contributo tra gli altri i miei colleghi Sauro Succi e Mauro Bisson».

LO SPUNTO DAI VIDEOGIOCHI - Questa applicazione, la prima in assoluto nel suo genere, è frutto della combinazione tra la modellistica, che ha la capacità di rappresentare problematiche con diversi punti di vista, e la tecnologia computazionale di ultima frontiera. Per metterla a punto sono infatti state necessarie ben 4 mila schede Gpu (Graphics Processing Unit) assai potenti in grado di comunicare tra loro alla velocità di centinaia di megabyte al secondo. «Queste schede sono state originariamente realizzate per la grafica, soprattutto per rappresentazioni realistiche all’interno divideogame. Successivamente si è capito che potevano essere usate per calcoli ad altissime prestazioni», spiega Bernaschi. «Da tre o quattro anni esiste una comunità che le sfrutta in vari campi: dalla crittografia alla trattazione in genere di una grande mole di dati a cui devono essere applicati calcoli onerosi. La Guardia di finanza le impiega per mettere a punto scenari di evoluzione di grandezze, indici azionari o movimenti dei prezzi delle opzioni. Il loro utilizzo si è andato ampliando sempre più, tanto che oggi vi si ricorre anche per l’analisi di segnali radar o per la simulazione di fenomeni atmosferici o di bacini idrogeologici».

CONVENIENZA - Queste schede con altissime prestazioni sono state installate in una piattaforma di calcolo, prestata alle due realtà italiane dal Tokyo Institute of Techology e contenente una rete che metteva in comunicazione le schede tra loro e con un sistema adibito a leggere e a scrivere i dati basati su dischi a stato solido. In altre parole, le simulazioni del sangue umano sono state eseguite su un computer, che è il terzo al mondo per prestazioni assolute. «L’utilizzo delle schede dà in genere molteplici vantaggi», sostiene Bernaschi. «Il consumo di energia elettrica di una singola scheda è di un ordine di grandezza in meno rispetto a una piattaforma tradizionale che offre le stesse possibilità di calcolo e il costo per prestazione è estremamente conveniente. Una scheda adibita, per esempio, alla crittografia ha un prezzo di circa 500 euro e permette di controllare 2 milioni di password al secondo: in pratica ciò che farebbe un cluster di sedici e più computer tradizionali».

A FAVORE DEI PAZIENTI - Il prossimo passo sarà quello di poter eseguire la simulazione del sangue umano anche sui computer degli ambulatori medici per scopi clinici. Già è partita una sperimentazione presso l’ospedale Fondazione Toscana Gabriele Monasterio di Massa Carrara. «Qui si stanno studiando con il supersoftware le coronarie e le carotidi di un ampio numero di pazienti al fine di capire l’incidenza di disturbi silenti del flusso sanguigno che quando diventa turbolento, e perde la sua linearità, può danneggiare l’epitelio di rivestimento dei vasi sanguigni favorendo la formazione di placche aterosclerotiche», aggiorna Simone Melchionna, ricercatore all’Istituto processi chimico-fisici del Cnr. Lo studio, che durerà tre anni, sarà un esempio di medicina predittiva basata su calcoli ad alta prestazione.

FONTE: Manuela Campanelli (corriere.it)

mercoledì 8 febbraio 2012

Identificate delle super-cellule per rigenerare il cuore


"Ringiovanite" cellule mature con geni fetali

Dalle cellule del cuore si possono ottenere staminali multipotenti, in grado di rigenerare a loro volta cellule cardiache funzionali utili a riparare l’organo danneggiato, per esempio dall’infarto.

La nuova speranza sul fronte delle terapie cellulari arriva da uno studio italiano, frutto della collaborazione tra l’Istituto di biologia cellulare e neurobiologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Ibcn-Cnr) di Roma e l’Irccs MultiMedica di Milano. Il lavoro, pubblicato sulla rivista Cell Death and Differentiation, è firmato da Roberto Rizzi e Claudia Bearzi, “cervelli” rientrati in Italia dopo un lungo periodo negli Usa alla Harvard Medical School.

Gli scienziati hanno dimostrato per la prima volta che i cardiomiociti possono essere una fonte di “supercellule” dotate di caratteristiche più vantaggiose rispetto ad altre staminali.

«I cardiomiociti hanno capacità proliferative minime, se non assenti - spiega Rizzi - e ciò significa che a seguito di danno ischemico cardiaco, come per esempio nell’infarto, si crea una cicatrice riducendo la capacità funzionale del cuore, situazione nota come scompenso cardiaco. Il nostro lavoro ha dimostrato che, attraverso l’introduzione di geni fetali all’interno del genoma di cardiomiociti post-natali, è possibile ricondurre queste cellule già differenziate a uno stato embrionale. Una volta ottenute le staminali dai cardiomiciti, queste sono state indotte a differenziare nuovamente in cellule cardiache battenti. La ricerca ha messo in evidenza che le cellule multipotenti indotte ottenute dai cardiomiociti hanno una capacità maggiore di ridiventare nuovamente cellule cardiache contrattili, rispetto ad altre cellule staminali, e ne ha definito le basi molecolari stabilendo che questa “memoria” dipende da pochi geni».

Lo studio apre alla possibilità di utilizzare i cardiomiociti come staminali cardiache, passando per lo stadio embrionale. «Grazie alle loro capacità differenziative - sottolinea Bearzi - queste cellule potranno essere utilizzate per la riparazione del miocardio danneggiato».

«La capacità di generare qualsiasi tipo di tessuto è esclusiva delle cellule staminali embrionali - continua Bearzi - ma è noto che restrizioni etiche limitano l’utilizzo delle stesse».

«Nel 2006 - ricorda la scienziata - un ricercatore giapponese, Shinya Yamanaka, ha dimostrato la possibilità di riportare cellule neonatali e adulte, quindi già differenziate, ad una condizione di “staminalità”, con la capacità di generare tessuti pari a quella delle cellule staminali embrionali con l’introduzione di pochi geni fetali. Queste staminali ottenute da cellule mature erano state definite multipotenti indotte».

FONTE: lastampa.it

venerdì 3 febbraio 2012

Lo zucchero? tossico e dannoso come l'alcol e il fumo


Secondo gli scienziati fa danni alla salute e rende dipendenti: «La vendita va regolata per legge»

Fa danni alla salute e rende dipendenti, come il tabacco e l’alcol: così anche la vendita dello zucchero deve essere regolata per legge. Lo sostiene un gruppo di ricercatori dell’University of California a Los Angeles (Ucla) sulle pagine della rivista Nature. Lo zucchero, dicono, sta alimentando la pandemia di obesità in tutto il mondo e il suo consumo (triplicato negli ultimi cinquant’anni) favorisce la comparsa di patologie, come diabete, malattie cardiovascolari e tumori, responsabili di 35 milioni di morti all’anno nel mondo.

CALORIE VUOTE - E aggiungono: la potenzialità, che lo zucchero ha, di diventare una sostanza da abuso, unita alla sua tossicità e alla sua onnipresenza nella dieta dei Paesi occidentali, lo rende uno dei maggiori pericoli per la salute pubblica. Lo zucchero, dunque, non è soltanto un alimento che apporta all’organismo le cosiddette calorie vuote, (cioè, calorie in abbondanza ma nessun elemento utile dal punto di vista nutrizionale, come fa anche l’alcol) responsabili dell’aumento di peso. Consumato in quantità, lo zucchero modifica il metabolismo, aumenta la pressione del sangue, altera gli equilibri ormonali e provoca danni al fegato. Più o meno gli stessi effetti prodotti dall’alcol (che, del resto, deriva dagli zuccheri).

COMPORTAMENTI INDIVIDUALI - E’ dunque tossico ed è necessario convincere la gente di questo: «Non è facile – ha commentato Claire Brindis dell’Ucla – cambiare le abitudini delle persone. E, comunque, un intervento efficace, per ridurre il consumo di questo alimento, non può basarsi soltanto sul cambiamento dei comportamenti individuali, ma richiede soluzioni più ampie, che coinvolgano l’intera comunità, come si è fatto per l’alcol e per il tabacco. A partire da un miglioramento dell’informazione su quello che la scienza dello zucchero sta scoprendo». Molte strategie adottate per la lotta all’alcol e al fumo possono essere utilizzate anche per lo zucchero, come l’imposizione di tasse sulla vendita, il controllo dell’accesso ai cibi con elevato contenuto di zucchero, l’adozione di regole più severe per i distributori automatici di snack che vendono prodotti dolci nelle scuole sui luoghi di lavoro.

NON E’ PROIBIZIONISMO - «Non si tratta di proibizionismo – ha detto Laura Schmidt, uno dei ricercatori – e un’interferenza dello stato nella vita delle persone, ma soltanto un modo per rendere il consumo di zucchero meno conveniente». Alcuni paesi hanno già imposto una tassa sui cibi-spazzatura: Danimarca e Ungheria lo hanno fatto per i grassi saturi, la Francia per le bibite. Non tutti però sono d’accordo con questi provvedimenti. Secondo alcuni, demonizzare un singolo alimento non è di grande utilità per convincere una persona a seguire una dieta sana. Non solo, ma malattie come obesità, diabete e cardiopatie, sono multifattoriali e richiedono un approccio globale che non può prescindere da una dieta bilanciata e da una costante attività fisica.

FONTE: Adriana Bazzi (corriere.it)

giovedì 2 febbraio 2012

Sclerosi multipla: sbarca in Italia il primo farmaco per via orale


Le persone con Sclerosi Multipla hanno da oggi un'arma in piu' per combattere la malattia. E' disponibile infatti anche in Italia fingolimod, sviluppato da Novartis, primo farmaco orale contro una patologia che solo in Italia colpisce oltre 60.000 persone e che rappresenta una delle principali cause di disabilita' neurologica nei giovani adulti. L'approvazione di fingolimod e' basata sul piu' ampio programma di studi clinici ad oggi disponibile al momento della registrazione per un nuovo farmaco per la Sclerosi Multipla.
Nello studio TRANSFORMS nei pazienti con Sclerosi Multipla recidivante-remittente ad alta attivita' di malattia, nonostante la terapia con interferone, il trattamento con fingolimod ha ridotto il tasso annualizzato di ricadute fino al 61% rispetto ad interferone beta-1a i.m. I risultati degli studi clinici hanno dimostrato che fingolimod riduce la perdita di volume cerebrale: nello studio FREEDOMS, della durata di due anni fingolimod ha ridotto la perdita di volume cerebrale, con una differenza del 36% rispetto a placebo. L'effetto di fingolimod e' risultato evidente anche nei pazienti senza attivita' infiammatoria al basale (assenza di lesioni in T1 Gd+), suggerendo un'azione diretta a livello del sistema nervoso centrale, in aggiunta all'attivita' anti-infiammatoria periferica. Nella fase di estensione dello studio TRANSFORMS si e' osservato, nei pazienti passati dal trattamento con interferone beta 1-a i.m. a fingolimod, una ulteriore riduzione del 51% della perdita di volume cerebrale. "Fingolimod" - dichiara Giancarlo Comi, Professore di Neurologia all'Universita' Vita-Salute San Raffaele di Milano - "sta cambiando la malattia, perche' ha un'efficacia due volte maggiore rispetto alle terapie di prima linea fino ad oggi utilizzate. Un'ulteriore evidenza oggettiva dell'efficacia di fingolimod e' costituita dalla significativa riduzione dell'atrofia cerebrale che caratterizza la malattia". "La somministrazione orale giornaliera di fingolimod potra' contribuire a migliorare sia la qualita' della vita che l'aderenza del paziente alla terapia. L'aderenza alle terapie e' fondamentale quando si tratta di patologie ad andamento cronico ed evolutivo come la Sclerosi Multipla" afferma Carlo Pozzilli, Professore Ordinario di Neurologia alla Sapienza Universita' di Roma e Responsabile del Centro Sclerosi Multipla dell'Azienda Ospedaliera "S. Andrea" di Roma - "e sono molti i fattori che entrano in gioco nel favorire una buona compliance.
La ricerca farmacologica si e' concentrata negli ultimi anni sullo sviluppo di molecole che si potessero assumere per via orale proprio per facilitare l'aderenza al trattamento: la somministrazione orale, una capsula al giorno, di fingolimod, rappresenta un vantaggio". "Con fingolimod, farmaco innovativo che ha vinto lo Scrip Award 2011 come Best new Drug" - dichiara Philippe Barrois, Amministratore Delegato e Country President di Novartis Italia - "Novartis, azienda leader nell'area delle neuroscienze da piu' di 50 anni, conferma il suo impegno nella ricerca e sviluppo di nuovi composti per fornire soluzioni innovative alle esigenze mediche e ai bisogni dei pazienti non ancora soddisfatti".

FONTE: agi.it

mercoledì 1 febbraio 2012

Frutta e verdura cresceranno su Marte


Dalla fantascienza ai primi test: l'obiettivo è riuscire a portare l’agricoltura terrestre su altri pianeti. Lo "space farming" sarà fondamentale per supportare le missioni umane di lunga durata. E anche per la psiche

Insalata di alghe stellari, zuppa di alghe lunari e sformato di alghe marziane. Il menù del giorno sarà forse ripetitivo e poco appetitoso, ma il panorama basterà sicuramente a saziare la fame dei più golosi.

L’idea di poter coltivare piante nello spazio, destinate anche all’alimentazione, può forse apparire fantascientifica, ma non è poi così lontana dalla realtà come si può pensare. Almeno per i ricercatori che da anni stanno lavorando per preparci un futuro fra le stelle. E i passi in avanti fatti finora sono talmente promettenti che l’obiettivo di una «space farming» - una fattoria spaziale - non sembra poi così irreale. A raccontare le prospettive dell’agricoltura su altri pianeti, quella che si spera di realizzare entro la fine del terzo millennio, è stata l’Accademia dei Gergofili in una giornata di studio che si è tenuta il 27 gennaio a Firenze.

«L’interesse per la crescita e riproduzione delle piante nello spazio - spiega Stefano Mancuso, direttore del Laboratorio Internazionale Neurobiologia Vegetale - è recentemente aumentato in concomitanza con la possibilità di realizzare missioni spaziali di lunga durata. La loro riuscita è subordinata proprio all’utilizzo delle piante per la fissazione dell’anidride carbonica, la produzione di ossigeno, la depurazione dell’acqua, la produzione di cibo e, di non minore importanza, per l’effetto positivo che il verde ha sullo stato psicologico degli astronauti».

I più ottimisti lavorano allo «space farming» con l’obiettivo dichiarato di poter un giorno colonizzare la Luna o Marte, cioè di creare una nuova casa per gli esseri umani, quando la Terra sarà troppo stretta per ospitare tutti. Gli studi che vanno in questa direzione sono molti, così come gli esperimenti condotti sul campo.

«Negli ultimi anni - racconta Mancuso - gli scienziati si sono concentrati molto sullo studio degli effetti della variazione di gravità sulla fisiologia delle piante. Per raggiungere questo obiettivo l’Agenzia Spaziale Europea, per esempio, ha messo a disposizione dei ricercatori oltre all’Iss (l’International Space Station), sistemi come i voli parabolici, la “drop tower” di Brema, i “sounding rockets” e la supercentrifuga di Nordweijk». I risultati ottenuti hanno permesso di capire che le piante hanno la straordinaria capacità di adattarsi alle variazioni di gravità con uno specifico «addestramento».

«Di recente è stato possibile confermare questa ipotesi dice Mancuso - grazie all’utilizzo della supercentrifuga dell’Esa. Sono stati eseguiti alcuni rilievi riguardanti parametri di stress su piante sottoposte a cinque volte la gravità terrestre (5G) che avevano però subito in precedenza una lunga acclimatazione a 2G. Confrontando i risultati con i rilievi ottenuti su piante non acclimatate, si è quindi ottenuta la conferma che l’acclimatazione è in grado di migliorare molto le loro performances in condizioni di stress».

Le piante, così, si sono dimostrate un eccellente esempio di come un organismo terrestre si possa adattare a condizioni extraterrestri. I laboratori hanno già rivelato una serie di esempi emblematici. Basta pensare alla mini-serra spaziale «Eden», progettata nei laboratori di Torino dalla società Thales Alenia Space. Si tratta di un contenitore in cui i ricercatori sono riusciti a far crescere piantine di lattuga su un substrato che simula il suolo di Marte. Un vero e proprio esempio di insalata marziana, che forse un giorno i nostri pronipoti potrebbero gustare all’interno di una base permanente installata sul Pianeta Rosso.

«Ma anche senza andare troppo lontano con l’immaginazione - sottolinea Mancuso riuscire a far crescere le piante in ambienti così ostili potrà essere d’aiuto anche per le missioni future degli astronauti. Diversi studi hanno infatti appurato che la presenza di piante ha un effetto rilassante sulle persone, fatto di non poco conto, se pensiamo a missioni di lunghissima durata». Piante spaziali di compagnia, poi, sono relativamente molto più facili da coltivare e, a differenza di quelle per scopo alimentare, è possibile sceglierne tra una vasta varietà. «Gli astronauti - sottolinea Mancuso - potranno optare per qualunque pianta a crescita rapida e portare con sé quella che più preferiscono». Se e quando andremo su Marte, intraprendendo un viaggio che può durare anche un paio d’anni, sarà di conforto per gli astronauti portare con sé un pezzetto di verde del pianeta Terra che renda più accogliente una fredda navicella spaziale.

FONTE: Valentina Arcovio (lastampa.it)