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longevità

Sakiko Honjo

Young Life Scientist GE Prize 2010.

Assegnati i premi sponsorizzati da Science e sostenuti da GE Healthcare, l'azienda leader in prodotti di biologia moelcolare, e assegnati a Stoccolma il mese scorso, a 4 giovani ricercatori per l'Europa, (lo svizzero Ataman Sendoel per uno studio su proliferazione delle cellule, apoptosi e ipossia) Nord America (Mark Bates, studio su STochastic Optical Reconstruction Microscopy), Giappone  (Sakiko Honjo) e resto del mondo (Melissa Follwood, Singapore, già premio L'Oreal per le donne nella scienza, Genome-Wide Chromatin Loops Regulate Transcription).

"Is Aging Necessary?" 

 Nel suo studio sull'invecchiamento a sulla longevità, la Dr.ssa Honjo ha dimostrato una via di segnale più efficace di quella chiamata "restrizione calorica", ossia una dieta ferrea che simula la dieta nelle alimentazioni frugali delle comunità autosostenute.

• In the 1980s, a "longevity mutant" was discovered in the nematode Caenorhabditis elegans. The discovery that this mutant lives longer than the wild-type organism when the functioning of a certain gene is reduced means that the functioning of this gene shortens life span. The gene is known as the age-1 gene and encodes PI3K, a component in insulin-like signaling. It has also been discovered that life span is prolonged in Drosophila and rodents when insulin-like signaling is reduced.

Questa seconda via di segnale viene attivata attraverso il digiuno intermittente, ossia l'alternanza di  alimentazione a volontà e periodi di "scarsezza di cibo". 

La scoperta che in  nematodi il digiuno estende la longevità del 60%, è traferibile, nei meccanismi molecolari anche ai mammiferi ed all'uomo (presenza di proteine omologhe) e coinvolge un network proteico che va da Rheb (una proteina G, o GTPasi), insulina, FoxA passando per Target of Rapamycin (TOR).

• A. An image of worms cultured on an agar plate. A dotted circle indicates a region covered with E. coli, the standard laboratory food of worms (left). Schematic representations of dietary restriction regimens used in our study (right). B. Graphic summary of our study. Survival curves show that both of two dietary restriction regimens, intermittent fasting (red) and calorie restriction (light blue) extend worm’s life span. The evolutionarily conserved nutrient sensing pathway, Rheb/TOR pathway plays critical roles in both dietary restriction regimens.

• I  elucidated the role of evolutionarily conserved Rheb, a low molecular weight guanosine triphosphatase, in regulating life span. It was previously known that Rheb is activated by adenosine triphosphate (ATP) and amino acid nutrients. C. elegans’ life span is extended when Rheb expression is suppressed under conditions of abundant food. Thus, Rheb appears to promote aging under conditions of abundant nutrition. On the other hand, suppressing the expression of Rheb during intermittent fasting almost completely suppresses the life-span–extending effect of intermittent fasting. In other words, Rheb is essential for suppressing aging with intermittent fasting. These results suggest that the Rheb signal transmission pathway supports the two opposing functions of extending life span and restricting life span. Further genetic analysis revealed the presence of at least two pathways that regulate life span downstream from Rheb. One is the insulin-like signaling pathway, which functions to shorten life span, and the other is the pha-4 (FoxA C. elegans homolog) pathway, which functions to extend life span. Rheb appears to play the extremely important role of determining the ultimate aging rate and life span by regulating the balance of these multiple life-span–restricting pathways.

Nematodi mitigano autismo e autoimunità

Una possibile via per curare l'autismo, attraverso il controllo del sistema immunitario, e della risposta autoimmune, mediante Trichuris suis, un nematode. Su "The Scientist" la storia di una famiglia con un bambino affetto da autismo, e di un trattamento che ha dato risultati inattesi. (non si esclde che il bambino sia stato affetto anche da colite autoimmune, e che i benefici siano dovuti al miglioramento dell'autoimmunità)

• researchers at the University of Iowa who had successfully treated patients with Crohn’s disease and ulcerative colitis using a nematode parasite found in the intestines of pigs—Trichuris suis

Opening a Can of Worms - The Scientist - Magazine of the Life Sciences

1. D.L. Vargas et al., “Neuroglial activation and neuroinflammation in the brain of patients with autism,” Annal Neurol, 57:67-81, 2005.

2. V. Jayanthi et al., “Epidemiology of Crohn’s disease in Indian migrants and the indigenous population in Leicestershire,” Q J Med 82:125-38, 1992.

3. R.W. Summers et al., “Trichuris suis seems to be safe and possibly effective in the treatment of inflammatory bowel disease,” Am J Gastroenterol, 98:2034-41, 2003.

4. R.W. Summers et al., “Trichuris suis therapy in Crohn’s disease,” Gut, 54:87-90, 2005.

5. R.W. Summers et al., “Trichuris suis therapy for active ulcerative colitis: a randomized controlled trial,” Gastroenterology, 128:825-832, 2005.

6. J. Correale, M. Farez, “Association between parasite infection and immune responses in multiple sclerosis,” Ann Neurol, 61:97-108, 2007.

7. M.J. Broadhurst et al., “IL-22+ CD4+ T cells are associated with therapeutic Trichuris trichiura infection in an ulcerative colitis patient,” Sci Transl Med 2:60ra88, 2010.

8. L. Hang et al., “Heligmosomoides polygyrus infection can inhibit colitis through direct interaction with innate immunity,” J Immunol, 185:3184-89, 2010

A minireview by Hanada et al., (Biol. Chem. 391(12): 2010, page 1365) of this interesting system involving T-cell membrane protein ligands and ligand targets in various tissues, including specific neural and astroglial terrains in the brain may provide additional support to the findings that inflammatory responses may play a role in autism.

Un blog in inglese sui benefici del trattamento nella colite ulcerosa qui

YokoyamaTaikan e Nihon Bijutsuin

Nel 1997 sono stato a Tsubaki, Kita-Ibaraki, lungo la costa orientale sull'oceano,  sopra Hitachi ( con le sue spiaggie estive), a visitare uno degli edifici Rokkakudo, edificio ottagonale, e la casa-museo  in cui vissero i pittori del movimento artistico  Nihon Bijutsuin (the Japan Arts Institute), fondato nel 1898 da Yokoyama Taikan, Shunso Hishida, Kanzan Shimomura, e uno dei  maestri più interessanti dell'epoca, il filosofo Tenshin Okakura,  autore del libro "The Book of Tea" (1906).

In seguito ho visitato a Ueno la casa-museo di Yokoyama Taikan. Alcune sue tele, Nihonga, si possono vedere nei siti di arte, qui, o qui.

A me piace la creazione artistica applicata alle sue opere ceramiche, e qui ne propongo due.

Yokoyama Taikan ha preceduto di alcuni anni due grandi ceeramisti e creatori degli anni trenta, Kawai Kanjiro e Rosanjin Kitaoji. E qui.  Vedi anche Japanese pottery information centre.

Sostanza, in chimica

Scientificando il blog di Annarita Ruberto, ospita  questo mese il Carnevale della Chimica, che avrà come argomento il concetto di sostanza.

Nel senso generalmento inteso, (wiki)  si intende per sostanza una specie chimica, le cui proprietà e composizione sono determinate.  Quando la sostanza è composta da atomi uguali, dello stesso elemento chimico (O2, H2, N2) si chiama sostanza semplice, mentre si chiama composto chimico o sostanza composta quando è costitiuta da atomi di natura differente. Un insieme di sostanze chimiche è chiamato soluzione, (le cui proprietà dipendono dalla natura del solvente):  se le sostanze sono miscibili si avrà una unica fase. Una sostanza non è mai pura al 100 % e contiene normalmente delle impurezze in traccia. L'unità di misura della quantità di sostanza nel sistema Internazionale è la mole.

Questo era il verbo, la definizione per le scuole, poi, leggendo l'articolo di Philip Ball (collabora alla rivista Nature), edizione 7328  del  6 gennaio 2011, "Beyond the bond," Oltre il legame chimico, ho cominciato a avere dubbi ed a porre questioni.

Ball descrive il percorso che la scienza ha compiuto per arrivare al concetto di valenza, e descrivere il legame chimico come una convenzione di trattini e segni di unione (la colla che tiene insieme una sostanza), che il chimico teorico non riconosce.

 Metodi di misura tradizionali per supportare il concetto di legame sono stati: la misurazione della distanza interatomica con cristallografia  e delle energie di dissociazione, le tecniche spettroscopiche per determinare le frequenze di vibrazione, la risonanza magnetica nucleare per misurare le deviazioni nello spazio elettronico degli atomi e le loro interazioni magnetiche, le misurazioni delle costanti di forza (saldità dei legami), e  strumenti quanto-chimici per calcolare le distribuzioni degli elettroni o la loro localizzazione.

La natura del legame chimico è oggi ulteriormente complicata dall'introduzione della dimensione dinamica. Le molecole sono state considerate, per tradizione,  statiche, apparendo in possesso di una chiara intelaiatura architettonica, solamente scosse e ruotate dai movimenti termici. I legami vengono stirati e piegati, ma posseggono una lunghezza all'equilibrio ed una forza che sembra giustificare il loro essere schematizzati mediante linee e trattini. Oggi, grazie alle spettroscopie ultrarapide, tali valori medi non sempre possono caratterizzare in modo accurato sia la struttura sia la reattività delle sostanze. Quello che viene misurato in un legame dipende non solo da come ma da quando viene misurato.

L'argomento ha implicazioni aperte, dalle molecole in cui gli atomi sono tenuti a forza fuori dalle loro geometrie di legame, fino ai legami idrogeno asimmetrici (in cui un atomo di idrogeno legato è condiviso egualmente tra due altri atomi), e nuove variazioni di vecchi temi come l'aromaticità (distribuzioni modello di legami delocalizzati, come ad esempio nel benzene).
Il legame chimico permette a due atomi di aderire grazie alla disposizione degli elettroni intorno ai nuclei. Nel secolo XIX si pensava che questa attrazione fosse elettrostatica, cioè che gli atomi nelle molecole fossero ionizzati o positivamente o negativamente. Questo non riusciva a spiegare l'esistenza di molecole diatomiche (sostanze semplici come H2 o O2). Il  noto Lewis, ricordato per la definizione di acidi e basi, propose che il legame fosse il risultato di una condivizione di elettroni, per completare un guscio pieno formato da otto elettroni, disegnati agli angoli di un cubo. Negli anni '20 e '30 Linus Pauling dimostra che il legame si possa formulare nel linguaggio della meccanica quantistica, come una sovrapposizione di orbitali elettronici. Se due orbitali atomici, ognuno contenente un singolo elettrone, possono sovrapporsi, allora si  forma un legame. Pauling descrive l'equazione per la funzione d'onda creata dalla sovrapposizione degl iorbitali, nota come descrizione del legame-valenza. Che resta comunque  un'approssimazione. Mulliken e Hund ne formularono una diversa, di orbitali che si estendono sopra molti atomi, gli orbitali molecolari. Tuttavia le teorie sono imperfette, perchè descrivono la funzione d'onda elettronica come combinazione di funzioni d'onda di elettroni individuali, già punto debole del metodo Hartree-Fock per calcolare la funzione d'onda e l'energia dello stato energetico più basso (stato zero) del sistema molecolare. Descrivere il legame chimico quantico resta approssimativo.

L'ambiguità del legame chimico diviene chiara nei casi in cui non si riesce a considerare due atomi se legati o no. La definizione di Pauling  in generale esclude le attrazioni deboli  di van der Waals, però in alcuni casi si devono ammettere queste forze come abbastanza forti per formare un legame, ad esempio tra due molecole O2 presenti  nei cluster O4.

Per atomi elettricamente neutri, si applica la definizione di Coulson, cioè che un legame esiste quando l'energia combinata degli atomi è più bassa di quando gli atomi sono separati da distanze infinite.  Perfino due atomi di elio fanno esperienza di attrazione reciproca di van der Waals, quando l'elio è allo stato liquido a basse tmperature, però non si parla di legame chimico.

La questione se ci sia o no il legame chimico è dipendente dal contesto, quando gli atomi sono parte di una molecola, in cui possono essere tenuti  in un ravvicinamento forzato ad opera degli atomi che li circondano, ed è difficile stabilire quali elettroni appartengono a quali atomi. Alla fine, una molecola è una serie di nuclei circondati da una nuvola elettronica continua che stabilizza la configurazione,  il disegno di trattini e legami,  schematico, talvolta  risulta in una semplificazione ideale, ma talvolta no.

Anche i legami più forti possono essere indeboliti, ad esempio con laser pulsanti. L'energia può essere pompata in un modo vibrazionale, permettendo una chirurgia molecolare. Molecole poliatomiche con stati elettronici multiformi ad energie ravvicinate, o semplici molecole diatomiche inserite in campi elettrici forti, si comportano in modo particolare, con accoppiamento di moti elettronici e nucleari, come nella superconduttività. I gradi molecolari di libertà possono diventare interdipendenti in modi strani: la rotazione della molecola, ed esempio, può eccitare una vibrazione, mettendo in questione la nozione classica di stato elettronico.

Continua....

Kaiten-zushi

 Kappa sushi contro Akindo Sushiro: la guerra dei prezzi, abbattuta la soglia dei 100 Yen a pezzo. Sushiro risponde puntando sulla qualità
source: Kaiten-zushi chains gird for battle | Yen for Living
From: Japan Times

In a bid to win back the top spot, Kappa broke the magic ¥100 barrier by offering all plates except for desserts, soups and o-tsumami (side dishes, like edamame — boiled soy beans — and fried chicken) for ¥90 all-day Mondays through Fridays, and advertised the deal with a series of charmingly cheap-looking TV commercials. However, Sushiro’s ascension was a more carefully calculated success and one that may be difficult to top by price-slashing. Sushiro’s president, Kenichi Toyozaki, is a real sushi chef. He even does the demonstrations himself in the training videos for the chain’s sushi chefs. Even more than a master of fish, he’s a master of public relations. Whenever there’s a fisheries-related issue in the news, such as the shortage of blue fin tuna, he welcomes questions from reporters who want to find out how such an issue will affect Japanese eating habits. Regardless of how self-serving his answers may be, the resulting publicity has lifted Sushiro’s reputation above that of the competition. It is thought of as a company that values the “goodness of the materials” (sozai no yosa).

Shugyo e Shakyo

 Ieri su NHKworld, la TV satellitare in inglese, ho seguito un dibattito tra ospiti internazionali, studenti temporaneamente in Giappone, e altri ospiti locali, sullo Shugyo. 

Pur avendo diverse connotazioni, con il kanji shu riferito al togliere la polvere che oscura la vista dell'originale eleganza di una persona, in genere ci si riferisce ad un training severo e intenso. 

"Weakening the physical senses by practicing austerities is one way to allow the spiritual senses to become stronger. Activities like Zazen, fasting, ascetic practices in the mountains, and so on exhaust the body and allow the spiritual senses to become more active."

Onisaburo Deguchi, Founder of Otomo Religion (Aikido Journal, Vol.25, No.1) dal sito

questo sito descrive, in particolare, il traning buddista dello shugyo, la meditazione zazen, le posture ed i gesti, il loro significato, e le pratiche dell'ascetismo di montagna, camminare, fare il bagno sotto una cascata.

La trasmissione specifica che oggi ci si riferisce a un significato più comune, condiviso dalla maggioranza degli intervistati, che è: "Challenge your limits",  ossia perseverare in un obiettivo, realizzare un obiettivo, tentando con tutte le forze.

Due parole che contengono il secondo kanji sono Okyo, il canto dei sutra, e Shakyo, la scrittura o copiature dei sutra.  La lettura dei canoni buddisti come pratica di supporto alla ricerca personale.

la scoperta del Giappone

Ero, agli inizi degli anni '90,  dottorando con borsa in quel di Verona, avevo un appartamento in affitto sul lung'Adige Rubele, qui ancora arredato da un mio collega, in questa foto si vede il soggiorno ed il mio ex-supervisore Gianni Dellagiacoma, endocrinologo e microchirurgo (vedi post su Camillo Ricordi). Ero al terzo anno di dottorato, e in pratica la biologia molecolare era ancora sconosciuta, nessun apparecchio termociclatore PCR era a disposizione in Istituto.

 

Nel 1993 il mio tutor giapponese, che di cognome fa Spigola, Suzuki-sensei, organizza il mio soggiorno presso un professore suo collega a Tsukuba, ma nel frattempo anche presso il Gan Center di Tokyo. Grazie ad un sussidio per i dottorati all'estero, mi raddoppiano la borsa per coprire il costo della vita, con il cambio lira-yen 16:1, simile a quello attuale euro/yen, molto sconveniente.

In questo post presento due elementi fondamentali dell'estremo oriente, contrapposto a quello che Rampini chiama l'Occidente estremo.

Il primo punto chiave è la percentuale IVA sul costo dei prodotti, ossia quello che il governo tassa su ogni transazione, acquisto e scontrino battuto: il 5% contro il nostro 20%.

Il secondo punto chiave, è che la maggior parte, nell' 80-90% dei casi ( oggi, perchè ne gli anni '90 erano il 100%) dei laureati ha un posto di lavoro che li aspetta. Anzi, una volta assunti, le aziende sostengono i costi di un corso di studio post-laurea, che sia master o dottorato, per riassorbirli con incarichi specialistici.

Purtroppo molte donne sono disincentivate a rimanere dopo i 30-35 anni, a meno che le loro mansioni siano indispensabili ( uso perfetto della lingua inglese, o abilità manageriali).