È stata la lettura di uno dei libri più famosi di Isaac Asimov a fornirle la prima idea. “Avete presente la trama di "Viaggio allucinante"? – racconta Veronica Iacovacci, post-doc dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Sant’Anna – quella in cui il sommergibile Proteus entra nel corpo dello scienziato Benes per salvarlo da un aneurisma cerebrale? Dopo aver letto il libro, mi sono chiesta: cosa ancora ci separa da terapie così mirate e accurate? Esiste un modo per trasformare la fantascienza in scienza al servizio dell’uomo?
Da queste domande è nato il paper “An Intravascular Magnetic Catheter Enables the Retrieval of Nanoagents from the Bloodstream”, pubblicato sulla rivista Advanced Science da un gruppo di ricercatori proveniente da tre centri di ricerca d’eccellenza italiani: l’Istituto di BioRobotica (oltre a Veronica Iacovacci, hanno contribuito al paper Arianna Menciassi e Leonardo Ricotti), l’Istituto Italiano di Tecnologia con Edoardo Sinibaldi e Giovanni Signore e il Dipartimento di Ricerca Traslazionale dell’Università di Pisa con Fabio Vistoli.
Lo studio punta a risolvere un problema ormai annoso nei trattamenti di terapia localizzata: il controllo di nanoparticelle con proprietà magnetiche che, proprio come il Proteus, si muovono all’interno del corpo umano e possono essere iniettate nel flusso sanguigno di pazienti affetti da tumori per rilasciare farmaci o per fare ipertermia, ovvero per bruciare localmente i tessuti tumorali. Purtroppo, nella stragrande maggioranza dei casi, le nanoparticelle si perdono nel corpo, danneggiando i tessuti e gli organi sani. Per contrastare questo problema è stato progettato per la prima volta un microcatetere intravenoso in grado di recuperare e isolare le particelle pericolose per l’organismo umano e “accompagnarle” fuori dal circolo sanguigno grazie all’utilizzo di magneti. Il sistema è in grado di intervenire nelle patologie che si sviluppano principalmente nel fegato, ma anche in altri organi come i reni e il pancreas.
“Innanzitutto – spiega Veronica Iacovacci – siamo partiti da un dato di fatto: nonostante i progressi dell’ultimo decennio, controllare “sommergibili” di dimensioni pari ad alcune decine di nanometri e guidarli con precisione verso la zona interessata alla patologia è una sfida ancora aperta. Secondo uno studio pubblicato recentemente su Nature, con gli approcci proposti finora, meno dell’1% delle nanoparticelle terapeutiche iniettate raggiunge l’organo da curare. Questo apre un dilemma senza fine: avremmo infatti bisogno di iniettare dosi massicce di particelle per accumulare una dose efficace di farmaco nel tessuto; di contro ma questo significa avere una dose proporzionalmente altissima, quasi il 99% di particelle non accumulate, libere di navigare nel corpo umano ed esercitare effetti tossici sui tessuti sani”.
E, seppur in questo momento, siamo ancora in una fase preliminare dello studio, questo lavoro può aprire nuove frontiere di ricerca nei campi della microrobotica e della nanomedicina visto che il microcatetere consentirebbe di superare i limiti delle terapie tradizionali aumentando l’efficacia del trattamento e riducendo gli effetti collaterali.
“Il dispositivo – continua Iacovacci – è formato da 27 magneti di soli 3,6 mm di diametro ed è in grado di scandagliare il corpo del paziente e recuperare nanoparticelle magnetiche con efficienze fino al 94%. L’impiego di tale catetere permetterebbe di svolgere l’azione terapeutica nella zona interessata alla patologia, senza interferire sui tessuti sani del corpo”.
“Abbiamo progettato il microcatetere – sottolinea Edoardo Sinibaldi di IIT – partendo da un modello matematico che descrive il flusso pulsante del sangue e la forza di attrazione esercitata dai magneti sulle nanoparticelle, usando algoritmi in grado di elaborare grandi quantità di dati (big data) e dimostrando come sia necessario affrontare aspetti teorici e applicativi in modo combinato per risolvere problemi all’intersezione tra ingegneria, nanotecnologie e medicina.”
"Anche in medicina la sfida dell'innovazione tecnologica deve sempre partire da una visione di una soluzione ideale di un problema concreto - aggiunge il professor Fabio Vistoli (nella foto a destra), docente di chirurgia generale all’Università di Pisa, che ha collaborato nella selezione di alcuni target di malattia e organi bersaglio che si potevano meglio prestare, per la loro anatomia, a ottenere il risultato di colpire il tumore e consentire un recupero efficace delle particelle magnetiche residue - visione che poi, per diventare soluzione praticabile, richiede uno sforzo di analisi, creatività e trovare conferme di applicabilità. La solidità dei risultati ottenuti, come nel caso di questo dispositivo, nasce dall'applicazione di un metodo rigoroso derivante dalla collaborazione tra ricercatori di formazione ed estrazione varia, come quelli che sono rappresentati nel nostro gruppo di ricerca: matematici, ingegneri e clinici. Sono convinto che altri risultati arriveranno continuando su questa strada di collaborazione multidisciplinare tanto proficua”.
Il prossimo step è proseguire nella linea tracciata dal lavoro. In tal senso il gruppo Menciassi sta cercando finanziamenti pubblici e privati che permettano di intraprendere un percorso verso l’effettiva realizzazione di un sistema che segnerebbe un deciso progresso nell’impiego di nanotecnologie nella pratica clinica, nonché nell’utilizzo di farmaci finora poco impiegati nelle cure tumorali per il rischio di effetti collaterali.
Paola Binda, a researcher in Physiology at the University of Pisa, has been awarded a grant of 1.5 million euros as part of the ERC Starting Grant programme in order to study the relationship between the brain (in particular the visual areas), personality and metabolism. Binda is one of the 42 Italian scientists who have received this accolade from the European Research Council. 403 early career European researchers (out of the 3,170 applicants) will benefit from 603 million euros in total, to conduct pioneering projects. However, only 15 of the 42 Italians will carry out their research in Italy.
“The ERC provides the most prestigious of the European grants for research, where the sole selection criteria is scientific excellence,” commented the rector Paolo Mancarella. “For this reason I must congratulate Paola Binda whose success contributes to the growing prestige of our university at international level. Her ERC Starting Grant joins the other seven our university has received over the last few years in the fields of Humanities, Medicine, Physics, Chemistry and Information Engineering totaling more than 10 million euros, an accolade our university is proud of.”
Paola Binda’s five-year project entitled “PUPILTRAITS” will benefit from the network of excellence that the University of Pisa and its territory have to offer in the study of human physiology and will be able to depend upon innovative instruments to face one of the classic, unanswered questions of all times: why do we not all see things in the same way? When looking at Ruben’s famous vase illusion, some people see a vase while others see two faces, and the perception can vary from one moment to another.
“We believe that these variations reflect more profound differences,” says Paola Binda. “These are differences in our state of health, in particular in our metabolism, in what and how we eat and in our personality traits.”
It is a well-known fact that the autism spectrum disorder is accompanied by a particular, characteristic perceptual style; it is equally true that in many developmental pathologies there is a link between cerebral alteration and alterations at a metabolic and gastrointestinal level. The project aims to follow these links from both a pathological and physiological point of view.
The research will make use of neuroimaging (including the ultra-high field magnetic resonance at the IMAGO7 centre in Calambrone) and perceptual tests involving pupil size modulation (‘a window on the cortical processing of visual stimuli’, according to recent studies by Paola Binda), together with simple metabolic interventions.
Paola Binda proposes a new ‘vision’ of the visual system, which is not only important for the role that visual sensation covers in our perception, but also as a litmus test of the interaction between the brain and the body. Understanding how we see, therefore, could open new horizons in the diagnosis of pathological conditions and the development of new approaches which aim to modify our behaviour and feelings through interventions on general physiology and metabolism.
Paola Binda, ricercatrice di Fisiologia all’Università di Pisa, si è aggiudicata un finanziamento di 1.5 milioni di euro nell’ambito del programma ERC-Starting Grant per uno studio sui rapporti tra cervello (in particolare le aree visive), personalità e metabolismo.
Binda è una dei 42 scienziati italiani che hanno ricevuto questo riconoscimento dall’European Research Council, che in totale ha assegnato finanziamenti a 403 giovani ricercatori europei (a fronte di 3170 domande), per un totale di 603 milioni di euro dedicati a progetti di frontiera. Dei 42 italiani, solo 15 però condurranno le loro ricerche in Italia.
“L’ERC è il più prestigioso finanziamento europeo per la ricerca, in cui l’unico criterio di selezione è l’eccellenza scientifica – ha commentato il rettore Paolo Mancarella – È per questo che mi congratulo particolarmente con Paola Binda, il cui successo contribuisce ad accrescere il prestigio del nostro Ateneo a livello internazionale. Il suo ERC Starting grant va infatti ad aggiungersi agli altri sette ottenuti negli ultimi anni dalla nostra università in ambito umanistico, medico, fisico, chimico e di ingegneria dell’informazione, per un finanziamento complessivo di oltre 10 milioni di euro. Un riconoscimento che è motivo di orgoglio per tutti noi”.
Il progetto di Paola Binda, dal titolo “PUPILTRAITS” e della durata di cinque anni, si avvarrà della rete di eccellenza che l’Università di Pisa e il suo territorio offrono per lo studio della fisiologia umana e userà strumenti innovativi per affrontare una delle più classiche e irrisolte domande di tutti i tempi: perché non vediamo tutti allo stesso modo? Guardando la famosa immagine di Rubin, alcuni vedono dei vasi, altri vedono due facce e la percezione può variare di momento in momento. “Crediamo – dice Paola Binda – che queste variazioni riflettano differenze più profonde: del nostro stato di salute, in particolare del metabolismo, di come e cosa mangiamo, e delle nostre caratteristiche di personalità”. È noto ad esempio che la sindrome dello spettro autistico si accompagna a uno stile percettivo peculiare e caratteristico; è noto altresì che in molte patologie dello sviluppo esiste un legame tra alterazioni cerebrali e alterazioni a livello metabolico e gastro-intestinale. Il progetto di ricerca prevede di seguire questo legame sia nella patologia, sia nella fisiologia.
La ricerca farà uso delle neuroimmagini (tra cui la risonanza magnetica a campo ultra-alto del centro IMAGO7 di Calambrone) e di test percettivi che comprendono la misura del diametro pupillare (“una finestra sull’elaborazione corticale degli stimoli visivi” secondo gli studi recenti di Paola Binda), combinati con semplici interventi metabolici. Paola Binda propone una nuova “visione” del sistema visivo, importante non solo per il ruolo che la sensazione visiva riveste nella nostra percezione, ma anche come cartina tornasole dell’interazione tra cervello e corpo. Capire come vediamo, dunque, potrebbe aprire nuovi orizzonti per diagnosticare condizioni patologiche e sviluppare
nuovi approcci terapeutici che puntino a modificare il nostro modo di agire e di sentire attraverso interventi sulla fisiologia generale e sul metabolismo.
L'Elba è l'isola Toscana più ricca di specie vegetali, sono 1.098 quelle attualmente presenti di cui 8 endemiche, cioè esclusive dell'isola. Un patrimonio di biodiversità che però attualmente è a rischio, sia per i cambiamenti del paesaggio negli ultimi cinquanta anni, sia per la presenza di ben 101 specie aliene naturalizzate che rappresentano una minaccia per la conservazione della flora autoctona. È questo il quadro che emerge da due studi coordinati da Angelino Carta, ricercatore del dipartimento di Biologia dell'Università di Pisa, e realizzati con la stretta collaborazione del professore Lorenzo Peruzzi dell’Ateneo pisano per la parte floristica e di due colleghi dei Royal Botanical Gardens, Kew, e dell'Università di Friburgo per l’analisi del paesaggio. Le due ricerche, cioè l’inventario aggiornato e completo delle piante che crescono spontaneamente all'Elba e la mappatura delle modifiche del paesaggio vegetale, sono state pubblicate rispettivamente sulle riviste “Italian Botanist” e "Applied Geography".
“Si tratta di un lavoro durato quasi 10 anni e realizzato grazie alla collaborazione di appassionati ricercatori, anche non accademici – racconta Angelino Carta – un’opera fondamentale per conoscere e tutelare la biodiversità vegetale dell'isola, in particolare, l'inventario floristico è stato possibile soprattutto grazie al meticoloso lavoro svolto da Brunello Pierini”.
Zafferano dell’Elba (Crocus ilvensis), la specie endemica scoperta e descritta per la prima volta dai botanici Unipi
Come emerge dallo studio, il patrimonio vegetale dell’Elba è costituito soprattutto da piante mediterranee ma anche da numerose specie endemiche, tra cui ad esempio lo Zafferano dell’Elba (Crocus ilvensis), scoperto e descritto per la prima volta nel 2011 proprio dagli studiosi pisani. Di particolare interesse poi anche altre dieci specie che in Toscana si trovano solamente sull’isola, come ad esempio il timo arbustivo (Thymbra capitata), pianta diffusa in Italia del Sud e che trova proprio all’Elba il suo limite settentrionale.
“La ricchezza dell’isola d’Elba deriva dal fatto che sull’isola sono presenti contemporaneamente vari stadi evolutivi della vegetazione, dal pratello, alla macchia bassa sino al bosco – spiega Angelino Carta - una biodiversità sulla quale l’intervento dell’uomo nel passato ha inciso positivamente”.
Angelino Carta, dipartimento di Biologia, Unipi
Come la mappatura del paesaggio ha però rivelato, il declino dell'agricoltura negli ultimi cinquanta anni ha determinato una completa modifica del paesaggio vegetale, con il passaggio da un'isola in larga parte coltivata a un'isola in gran parte ricoperta da una fitta vegetazione, ma con una drammatica riduzione del numero e della varietà degli habitat vegetali.
“Se a questo aggiungiamo la diffusione di specie aliene, alcune delle quali note in Toscana solo per l’Arcipelago Toscano, come il loto americano (Diospyros virginiana) o l’albizia (Paraserianthes lophanta) – conclude Angelino Carta - non possiamo che lanciare un allarme per il futuro incerto per la conservazione della biodiversità vegetale”.
Particelle piccolissime, quasi indistinguibili dalla sabbia, le microplastiche nelle nostre spiagge sono una forma di inquinamento elusivo e pervasivo con cui è sempre più necessario fare i conti. A far luce sul fenomeno è arrivato un nuovo studio del dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa pubblicato su “Environmental Science and Technology”, la rivista dell’American Chemical Society, tra le più autorevoli nel settore tecnologico-ambientale.
La ricerca coordinata dal professore Valter Castelvetro ha analizzato dei campioni di sabbia raccolti nei pressi delle foci dei fumi Arno e Serchio per determinare la quantità e la natura dei frammenti di plastica inferiori ai 2 millimetri. I risultati hanno evidenziato la presenza di notevoli quantità di materiale polimerico parzialmente degradato, fino a 5-10 grammi per metro quadro di spiaggia, derivante per lo più da imballaggi e da oggetti monouso abbandonati in loco, ma in prevalenza portati dal mare. Come tipologia si tratta prevalentemente di poliolefine, di cui sono fatti ad esempio gran parte degli imballaggi alimentari, e di polistirene, una plastica rigida ed economica usata anche per i contenitori dei CD o i rasoi usa e getta. Questi residui variamente degradati sono stati ritrovati in quantità diversa a seconda della distanza dal mare, più concentrati nella zona interna e dunale per effetto della progressiva accumulazione rispetto alla linea della battigia.
Da sinistra: Tarita Biver, Virginia Vinciguerra, Antonella Manariti, Sabrina Bianchi, Francesca Modugno, Jacopo La Nasa, Andrea Corti, Valter Castelvetro, Rita Carosi, Alessio Ceccarini
“Le nostre ricerche stanno mettendo in evidenza quanto questa forma di contaminazione ambientale possa essere pervasiva e pressoché onnipresente anche nelle zone di intensa frequentazione turistico-balneare – spiega il professore Valter Castelvetro – uno dei principali rischi poi è che le microplastiche agiscano da collettori di sostanze inquinanti anche altamente tossiche come pesticidi e idrocarburi policiclici aromatici”.
La gestione dell’inquinamento marino e lacustre da plastica, in Italia e nel mondo, si è finora per lo più limitata a campagne di raccolta e conta (più raramente di identificazione) di frammenti plastici in mare. In genere viene utilizzata la cosiddetta “manta”, una specie di retino a maglia fine trainato da imbarcazioni, che cattura oggetti e frammenti galleggianti generalmente di dimensioni maggiori di 2 millimetri. Molto più sporadiche sono invece le campagne di raccolta di plastiche sulle spiagge costiere, così come gli studi scientifici sulla loro distribuzione e gli eventuali effetti sull’ecosistema.
La ricerca dell’Ateneo pisano mira proprio a colmare questa lacuna in modo da definire un modello analitico relativo alla distribuzione delle varie tipologie di microplastiche sulle coste italiane basato su analisi a campione. A partire da questi primi dati raccolti – giusto per dare un ordine di grandezza – i ricercatori ad esempio stimano che la quantità di microplastiche sulle spiagge italiane sia pari a 1.000/2.000 tonnellate.
“E’ importante sensibilizzare il mondo scientifico e delle istituzioni nazionali ed internazionali verso il problema delle microplastiche che sebbene potenzialmente di grande impatto è stato finora poco compreso – conclude Castelvetro – sono quindi necessarie nuove ricerche per valutare quale possa essere l’effetto di questa forma di inquinamento altamente pervasiva e, stando ai primi risultati, assai più massiccia di quanto non si credesse”.
La ricerca dell’Università di Pisa è stata finanziata con i fondi di Ateneo (PRA 2017). Fanno parte del gruppo ricerca insieme a Valter Castelvetro i professori Alessio Ceccarini, Francesca Modugno e la dottoressa Tarita Biver come personale docente; i dottori Andrea Corti, Sabrina Bianchi, Antonella Manariti e Rita Carosi come tecnici di ricerca; il dottor Jacopo La Nasa, assegnista di ricerca, e Virginia Vinciguerra, laureanda del dipartimento di Chimica e Chimica Industriale.
L’Università di Pisa istituisce una borsa di dottorato in Scienze politiche intitolata a Giulio Regeni, il giovane ricercatore italiano dell’Università di Cambridge, torturato e ucciso al Cairo il 25 gennaio 2016. L’Ateneo pisano ha recepito l’invito della CRUI che, lo scorso gennaio, accogliendo la richiesta di numerose organizzazioni di dottorandi, ha avanzato la proposta di destinare in tutte le università italiane una borsa di dottorato alla memoria di Giulio Regeni, per ricordarne e commemorarne l’impegno, a costo della sua stessa vita, per la libertà della ricerca.
L’iniziativa è stata presentata in rettorato mercoledì 11 luglio dal rettore Paolo Mancarella, dalla prorettrice vicaria Nicoletta De Francesco, presidente della Fondazione premi, borse di studio e provvidenze dell’Università di Pisa che ha finanziato la borsa, dalla professoressa Marcella Aglietti, delegata per il dottorato di ricerca, e dalla professoressa Elena Dundovich, coordinatrice del dottorato di ricerca in Scienze Politiche.
«Da subito ho ritenuto l’iniziativa della CRUI importante e degna di essere recepita – ha commentato il rettore Paolo Mancarella – Ho proposto di istituire anche a Pisa una “borsa di dottorato Giulio Regeni”, così come avevano già fatto molti altri atenei italiani (solo per ricordarne alcuni Bologna, Milano Statale, Napoli Federico II) e proprio in analogia con quanto fatto altrove, ho suggerito che la borsa fosse dedicata ai temi dei quali Regeni si occupava, e quindi di bandire un progetto di ricerca a tematica vincolata, a carattere internazionale e interdisciplinare di area politico-sociale, da assegnare al dottorato di Scienze politiche. La particolarità di Pisa è che la borsa istituita è totalmente nuova e va ad aggiungersi alle altre già attive al dipartimento».
La borsa di dottorato “Giulio Regeni”, il cui oggetto è “Attori e dinamiche nazionali e internazionali nei cambiamenti di regime politico in un mondo globalizzato”, è rivolta a progetti di ricerca dedicati all’approfondimento del complicato intreccio tra istituzioni nazionali e internazionali, nonché tra soggetti politici e religiosi, al fine di giungere a una migliore comprensione della trasformazione dei sistemi politico-istituzionali. L’ambito geopolitico di ricerca potrà riguardare il Medio Oriente e il Nord Africa così come altre aree interessate da questo tipo di fenomeni.
«Dal punto di vista scientifico la borsa di studio intitolata a Giulio Regeni si inserisce in maniera armonica nel contesto degli studi e delle ricerche scientifiche condotti dal dottorato di Scienze Politiche dell’Università di Pisa, caratterizzato da un taglio multidisciplinare che incentiva la ricerca nel campo delle discipline attinenti alla sociologia, alla storia e alla cultura politica», ha aggiunto la professoressa Elena Dundovich.
«L’auspicio è che la borsa “Giulio Regeni” possa essere assegnata ogni anno a un settore disciplinare diverso – conclude la professoressa Marcella Aglietti – Il miglior modo di ricordare Giulio Regeni è incentivare i nostri giovani nello studio di tematiche affini ai suoi ambiti di interesse. Per questo la borsa sarà destinata a progetti di dottorato dedicati alla ricerca in ambito di cooperazione e sviluppo in Paesi extraeuropei, di diritti umani, di risoluzione dei conflitti».
Il bando per presentare il proprio progetto di ricerca è disponibile sul portale dei dottorati di ricerca http://dottorato.unipi.it. La scadenza è il 25 luglio.
Nella foto, da sinistra: Elena Dundovich, Paolo Mancarella, Marcella Aglietti e Nicoletta De Francesco.
Una ricerca dell’Università di Pisa ha rivelato per la prima volta il meccanismo che favorisce la diffusione di una delle specie aliene più presenti nel Mediterraneo, Caulerpa cylindracea. Il segreto sta infatti nella capacità di questa macroalga verde di origine Indo-Pacifica, tipica delle zone tropicali, di modificare i fondali che colonizza in modo da garantirsi un vantaggio competitivo rispetto alle specie native. La scoperta arriva da uno studio pubblicato sul Journal of Ecology, la rivista della British Ecological Society, e condotto dai ricercatori del dipartimento di Biologia dell’Ateneo pisano in collaborazione con i colleghi australiani della University of New South Wales e del Sydney Institute of Marine Science, insieme agli italiani delle Università di Cagliari e Politecnica delle Marche e della Stazione Zoologica Anton Dohrn di Napoli.
“La diffusione di alghe invasive rappresenta un’importante minaccia per la biodiversità marina – spiega il professore Fabio Bulleri dell’Università di Pisa – e se sulla terraferma le interazioni tra suolo e piante sono ben documentate ed ampiamente riconosciute tra i processi che regolano l’insediamento di specie non native, questa è la prima volta che il fenomeno viene osservato in un ambiente marino”.
Caulerpa cylindracea (crediti foto: Stefano Guerrieri)
La sperimentazione è stata condotta a Capraia, un'isola inserita nella rete del Parco Nazionale dell'Arcipelago Toscano e caratterizzata da condizioni ambientali incontaminate. Qui, sui fondali sabbiosi, i ricercatori hanno potuto osservare la “lotta” fra la specie aliena Caulerpa e la pianta nativa Posidonia (Posidonia oceanica), presente in rigogliose praterie che in virtù della trasparenza dell'acqua possono estendersi fino a profondità di oltre 30 metri.
Dallo studio è emerso che le due specie influenzano i fondali in modo diverso: nel caso della Caulerpa i sedimenti sono caratterizzati da comunità microbiche e processi metabolici che riflettono condizioni anaerobiche, mentre nel caso della Posidonia riflettono condizioni aerobiche. I ricercatori hanno inoltre dimostrato che la capacità di insediamento della Caulerpa è più elevata nelle aree che ha precedentemente colonizzato. La macroalga sarebbe infatti capace di modificare le caratteristiche dei sedimenti, in termini di comunità microbica, quantità e qualità della materia organica, in modo da rendere i fondali più favorevoli alla propria diffusione e impedendo contemporaneamente l’avanzata delle specie native.
“I risultati dello studio– conclude Fabio Bulleri - incrementano la nostra comprensione dei meccanismi che regolano l’insediamento di specie aliene in ambiente marino e contribuiscono quindi ad aumentare la nostra capacità di far fronte al problema delle invasioni biologiche e, quindi, di conservazione della biodiversità marina”.
Facciate continue e svettanti che anticipano le soluzioni dei moderni grattacieli, città con camminamenti e sistemi di trasporto su più livelli dove il senso della velocità ed il movimento sono insiti nelle forme. Sono questi alcuni tratti che caratterizzano il lavoro di Mario Chiattone (1891-1957), architetto futurista legato a Umberto Boccioni e ad Antonio Sant’Elia, i cui progetti sono oggi conservati nel Museo della Grafica di Palazzo Lanfranchi. Si tratta di oltre quaranta opere che nel 1965 furono donate dalla famiglia Chiattone al Gabinetto Disegni e Stampe all’Università di Pisa allora diretto da Carlo Ludovico Ragghianti. Un corpus che sarà accuratamente analizzato e restaurato grazie al progetto europeo “Cattedrali della modernità. Progetti e colori delle metropoli ‘futuriste’ di Mario Chiattone” coordinato dal Dipartimento di Civiltà e forme del sapere dell’Università di Pisa e realizzato in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ottica del CNR di Firenze e con l’Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari del CNR di Perugia.
“La possibilità di studiare l’intero corpus di opere di Chiattone costituisce un’occasione unica per far luce su un protagonista delle avanguardie italiane – spiega Mattia Patti professore dell’Ateneo pisano, che sta seguendo le indagini insieme ai colleghi Denise Ulivieri e Alessandro Tosi, quest’ultimo direttore scientifico del Museo della Grafica – in particolare ci occuperemo della produzione compresa tra il 1914 e il 1917, l’importanza dei progetti e dei dipinti è tale da imporre un esame approfondito delle loro caratteristiche tecniche e materiali non solo per conoscere meglio le modalità realizzative di queste opere, ma anche per elaborare un piano di conservazione”.
Tra le analisi realizzate, la riflettografia infrarossa multispettrale ha dato ad esempio importantissimi risultati anche per quanto riguarda lo studio dei metodi costruttivi seguiti da Chiattone, rivelando una fitta trama di linee e segni tracciati a matita durante la fase preliminare di lavoro e precedente all’applicazione del colore che caratterizza la maggior parte delle opere della collezione.
Alla fine del progetto, i risultati delle indagini confluiranno in una grande retrospettiva e in un catalogo scientifico delle opere di Mario Chiattone che l’Università di Pisa e il Museo della Grafica hanno programmato per il 2020. L’ultima mostra su Chiattone è stata realizzata in Italia nel 1965 in occasione della donazione all’Ateneo pisano e all’epoca fu redatta una prima schedatura delle opere molto sintetica, ad oggi l’unica esistente.
“Attraverso la nostra ricerca – conclude Mattia Patti – cerchiamo di colmare una clamorosa lacuna nel panorama degli studi sull’architettura d’avanguardia italiana di inizio Novecento. La collezione di progetti e dipinti di Mario Chiattone dell’Università di Pisa è un nucleo di eccezionale importanza nel panorama dell’architettura futurista, sono opere continuamente richieste da tutto il mondo per esposizioni temporanee, non ultimo dal Guggenheim di New York, opere che ora finalmente vorremmo valorizzare anche in Italia”.
Un team di ricercatori è riuscito a ricostruire le fasi del meccanismo di funzionamento della serotonina, la cosiddetta molecola della felicità, a livello dei circuiti neuronali dei gangli della base, in particolare del circuito talamo-striatale. Questi circuiti sono importanti per il controllo del movimento e della flessibilità comportamentale, ossia la capacità di adattarsi ai cambi di contesto da un punto di vista emotivo e motorio, e non funzionano correttamente nel caso di patologie come il morbo di Parkinson o i disturbi ossessivi-compulsivi.
La ricerca, pubblicata sulla rivista internazionale Neuron, è stata coordinata da Raffaella Tonini del dipartimento di Neuro Modulation Cortical e Subcortical Circuits dell’IIT- Istituto Italiano di Tecnologia, con la collaborazione del dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa e di un partenariato internazionale di enti di ricerca fra cui la Sorbonne Université di Parigi.
“Ricostruire in maniera molto accurata i meccanismi molecolari con cui la serotonina funziona nel cervello – spiega Raffaella Tonini, coordinatrice del team di ricerca - è importante anche per capire cosa avviene in condizioni patologiche in cui la serotonina non viene prodotta o in cui mancano i recettori specifici a cui legarsi”.
Nel corso dello studio, i neuroscienziati hanno utilizzanto approcci sperimentali avanzati, tra cui l’optogenetica e la chemogenetica, per accendere e spegnere i neuroni attraverso la luce o l’attivazione di proteine geneticamente ingegnerizzate. Manipolando i livelli di serotonina, i ricercatori hanno così potuto definire per la prima volta il meccanismo d’azione di un suo specifico recettore, il recettore 5-HT4, e il tipo di connessioni neuronali che modula. Tale meccanismo d’azione sembrerebbe dipendere dalla localizzazione di questo recettore in regioni specifiche del neurone.
“Questo è stato possibile – spiega il professore Massimo Pasqualetti dell’Ateneo pisano - grazie alla possibilità che oggi abbiamo in laboratorio di generare modelli animali in cui l'attività di una specifica popolazione neuronale, in questo caso quella dei neuroni che producono la serotonina, può essere modulata in remoto, così da verificare in tempo reale le conseguenze della riduzione di rilascio di serotonina a livello dello striato”.
La serotonina è un neuromodulatore fino ad oggi noto per aver funzione nel regolare l’umore, l’appetito e altre funzioni legate all’aspetto emozionale. Il team IIT con questo studio ha dimostrato che la comunicazione tra neuroni del talamo e quello dello striato è ridotta se avviene in assenza di serotonina. Studi attualmente in corso nel laboratorio di Raffaella Tonini suggeriscono che bloccando l’azione del recettore 5-HT4, la capacità di adattarsi ad una nuova situazione, cambiando strategia d’azione, è più lenta.
Questo studio getta dunque le basi per comprendere patologie come la depressione, in cui il recettore per la serotonina 5-HT4 non viene prodotto in normale quantità, avvalorando recenti teorie neuropsichiatriche che evidenzierebbero nei pazienti affetti da depressione un’incapacità di adattarsi ai cambiamenti imposti dall’ambiente.
“Capire i meccanismi molecolari con cui la serotonina opera in determinati circuiti neuronali è importante anche per il trattamento di patologie che hanno sintomi di comorbidità, tra cui i disturbi cognitivi e dell’umore associati al morbo di Parkinson, consentendo di migliorarne la terapia” – conclude Raffaella Tonini.
Un pane viola a lievitazione naturale, con tre “super ingredienti” che lo rendono un prodotto in grado di coniugare gli elementi dell’innovazione e quelli della tradizione: è nato “Well-Bred”, il pane dal caratteristico colore dato dalle patate viola, ricco di antiossidanti, a prolungata conservabilità e adatto a consumatori con esigenze particolari (intolleranti al glutine, vegani, ipertesi, ecc.). Il prodotto è il frutto degli studi del gruppo di Tecnologie alimentari, in collaborazione con alcuni ricercatori di Biochimica Agraria dell’Università di Pisa, in particolare della laureanda Anna Valentina Luparelli e della dottoranda Isabella Taglieri, coordinate dalla loro professoressa Angela Zinnai. Il pane viola è stato uno dei progetti che ha partecipato alla finale del PhD+, il corso dell’Università di Pisa che insegna a pensare innovativo e a trasformare le idee in impresa.
«“Well-Bred” rappresenta un prodotto in grado di sintetizzare una serie di aspetti positivi per un alimento, quali l’elevato valore nutraceutico, le migliorate caratteristiche tecnologiche e sensoriali, nonché la maggiore sostenibilità ambientale – spiegano le ricercatrici - Il prodotto può rappresentare un modello per l’intero comparto dei prodotti da forno, che prevedrebbe la rivisitazione delle ricette sia di merende o snack, per uno spuntino nutrizionalmente bilanciato, sia di quei dolci che fanno parte a pieno titolo della grande tradizione dolciaria italiana (panettone, pandoro, colomba, schiacciata pasquale, ecc.). Abbiamo scelto il nome “Well-Bred” (cresciuto bene), giocando sull’assonanza con il termine bread (pane), per valorizzare allo stesso tempo le sue caratteristiche altamente salutari».
I tre “super ingredienti” utilizzati dal gruppo di ricerca sono il lievito madre, antiossidanti naturali e pectine. Il primo è il più antico metodo di lievitazione al mondo che permette di incrementare sapore, valore nutrizionale e conservabilità del pane, apportando composti probiotici e sali minerali. L'uso di pasta madre permette inoltre di ridurre o eliminare la quantità di sale aggiunta nell’impasto e ritardare il processo di raffermamento, proteggendolo dalle muffe e dal deterioramento organolettico. Inoltre, questo pane a lievitazione naturale è stato prodotto sostituendo parte della farina con un’equivalente aliquota di patate viola liofilizzate (Vitelotte) che conferisce al prodotto finale un peculiare colore viola associato a un maggior livello di composti antiossidanti. Infine le pectine, sostanze naturali contenute nella buccia della frutta (ad es. albedo degli agrumi), che essendo in grado di assorbire acqua, garantiscono migliore struttura, sofficità e serbevolezza del prodotto finale. Questi composti possono essere ricavati da altre filiere alimentari, come ad esempio quella dei succhi di frutta, contribuendo a ridurre e valorizzare gli scarti di produzione.
«L’insieme di queste considerazioni rendono “Well-Bred” un prodotto nuovo, in grado di soddisfare le esigenze di un segmento di consumatori in continua crescita, non solo in Italia, ma anche all’estero, soprattutto in quei Paesi che sono i principali importatori dei prodotti della filiera agro-alimentare italiana, come gli Stati Uniti o la Germania – concludono le ricercatrici - Inoltre, questo tipo di prodotto, che ancora è in fase di studio, potrebbe rappresentare una risorsa economica per tutti gli operatori della filiera, in particolare per i produttori primari, perché potrebbe diventare uno strumento di valorizzazione del territorio di produzione, analogamente a quanto accade spesso nel settore vitivinicolo. Un’adeguata retribuzione dei produttori di varietà di grano tradizionali (grani antichi) costituirebbe un valido aiuto per arginare la continua perdita crescente di superficie agricola utilizzabile».
Nelle foto: le ricercatrici Isabella Taglieri (a sinistra) e Anna Valentina Luparelli e un'immagine del pane viola.