Feed RSS

Archivi del mese: luglio 2013

Perché gli insetti sono attratti dalla luce?

Inserito il

Arriva l’estate e con essa il piacere di prendere il fresco la sera, magari rilassandosi in compagnia dei propri amici su un balcone o su una veranda. Una situazione perfetta e di assoluto relax se non fosse per le orde di zanzare ed altri insetti che a centinaia si fiondano sulle fonti di luce delle nostre case rovinando l’idillio di una serata estiva.

Ma come mai alcuni insetti sono fortemente attratti dalla luce delle lampadine?

I motivi alla base di questo fastidioso fenomeno sono principalmente due.

In primo luogo una fonte di luce ad incandescenza è anche una fonte di calore, ovvero emette radiazioni nel campo dell’infrarosso. Questa radiazione, invisible all’occhio umano, può essere percepita da diversi animali tra cui gli insetti come le zanzare che, alla ricerca di animali a sangue caldo in cui infilzare il proprio pungiglione, puntano sicure verso le lampadine credendole prede succulente.

Insetti intorno ad una lampadina

Il secondo motivo per cui anche insetti non ematofagi (che non si nutrono di sangue) sono attratti dalle fonti luminose va ricercato nel sistema di navigazione di questi animali.

Gli insetti dotati di ali, infatti, si orientano nel volo utilizzando il sole o la luna come punti di riferimento. Mantenendo invariato l’angolo della luce naturale all’interno del proprio campo visivo gli insetti possono orientarsi e mantenere una direzione di volo lineare.

Purtroppo il progresso umano è molto più rapido dell’evoluzione degli insetti. Il loro sistema di navigazione, evolutosi avendo la luna (ovvero una fonte di luce abbastanza distante da rimanere fissa nel campo visivo dell’insetto) come punto di riferimento, non riesce a distinguere la luce riflessa dal satellite del nostro pianeta dalla luce emessa dalle nostre lampadine.

In sostanza zanzare e falene vengono ingannate e, scambiando le lampadine per la luna, finiscono per bruciarsi le ali. Un po’ come l’equipaggio del Millenium Falcon nel primo film di Guerre Stellari che si fa catturare scambiando la stazione spaziale “Morte Nera” per una piccola luna. Mai fidarsi di ciò che sembra una piccola luna…

“Non è una luna quella… è una stazione spaziale!”. Luke Skywalker, Chewbacca, Obi-Wan Kenobi e Han Solo scambiano la Morte nera per una piccola luna.

Le luci delle lampadine, tra l’altro, sono molto più vicine e più luminose della luce lunare e, a differenza di quest’ultima, proiettano radiazioni in tutte le direzioni. Per questo motivo gli insetti non riescono a mantenere fisso l’angolo della luce all’interno del proprio campo visivo e, disorientati, girano a spirale intorno alle lampadine.

Una falena vola a spirale intorno ad una candela. La radiazione luminosa, proveniendo da una fonte di luce molto vicina, cambia continuamente posizione all’interno del campo visivo dell’insetto disorientandone la rotta di volo.

L’inquinamento luminoso dovuto all’illuminazione artificiale, inoltre, è estremamente pericoloso per la salute delle comunità di insetti in quanto compromette i loro comportamenti. Le lucciole che un tempo illuminavano le nostre campagne, ad esempio, sono oggi sempre più rare e rischiano l’estinzione poiché, nel caos di luci e flash artificiali, non riescono a distinguere i segnali luminosi tipici della loro specie e fondamentali per i loro meccanismi riproduttivi.

Un campo di lucciole

[Se questo post vi è piaciuto e volete rimanere aggiornati non dimenticate di mettere un bel “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]

Annunci

L’impatto sulla salute delle diete vegetariane e vegane.

Inserito il

Recentemente ho ricevuto alcune di richieste da utenti che mi chiedevano un post di approfondimento sui pro e i contro delle diete vegetariane e vegane.

Per quanto io sia molto interessato all’argomento non posso dire di essere un esperto di alimentazione. Per questo motivo ho contattato una mia amica laureata in Biologia della Nutrizione (che ringrazio) che è stata così gentile da fornirmi un po’ di materiale scientifico al riguardo.

Cercherò di riassumere ciò che ho letto limitando i commenti e focalizzandomi sui dati oggettivi.

ATTENZIONE! In questo post tratterò SOLAMENTE l’impatto sulla salute delle diete vegetariane e vegane. Per questa ragione non verranno affrontati temi quali: l’effettiva sostenibilità ambientale di tali diete, il confronto tra agricoltura intensiva ed agricoltura “biologica”, le ragioni evolutive del consumo di carne nell’uomo (questo tema potrei affrontarlo in un prossimo post) o le ragioni etiche alla base delle scelte alimentari di un individuo.

Prima di procedere con i dati, inoltre, tengo a precisare che i termini “fattori di rischio” e “aumento del rischio” riferiti ad una patologia indicano solo una probabilità eventuale e non indicano in alcun modo una relazione di causa-effetto. In parole povere un fattore di rischio è un fattore statisticamente associato ad una patologia che può favorirne lo sviluppo o aggravarne i sintomi, ma non è un fattore causale.

Fatte le dovute premesse passiamo all’analisi vera e propria. Secondo diversi gruppi di ricerca come la American Dietetic Association o la Dietitians of Canada una dieta vegetariana ben programmata e bilanciata può essere adeguata in qualsiasi stadio di sviluppo. I dati complessivi ricavati da uno studio europeo indicano che la salute dei vegetariani è buona e del tutto paragonabile a quella dei non vegetariani.

È posizione dell’American Dietetic Association che le diete vegetariane correttamente pianificate, comprese le diete vegetariane totali o vegane, siano salutari, adeguate dal punto di vista nutrizionale e possano conferire benefici per la salute nella prevenzione e nel trattamento di alcune patologie. Le diete vegetariane ben pianificate sono appropriate per individui in tutti gli stadi del ciclo vitale, inclusa gravidanza, allattamento, prima e seconda infanzia, adolescenza, e per gli atleti.

Le diete vegetariane sono generalmente caratterizzate da un elevato apporto di carboidrati, acidi grassi omega-6, fibre alimentari, carotenoidi, acido folico, vitamina C, vitamina E e magnesio; mentre sono povere di proteine, grassi saturi, acidi grassi omega-3, retinolo, vitamina B12, vitamina D, calcio e zinco. Le diete vegane in particolare hanno un apporto particolarmente basso di vitamina B12 e calcio.

  • Diete vegetariane e malattie:

Malattie cardiovascolari, ipertensione e obesità:

I vegani sono generalmente più magri, hanno livelli di colesterolo nel sangue più bassi e una pressione sanguigna di poco più bassa rispetto a vegetariani ed onnivori. La moderata riduzione della pressione viene associata al ridotto indice di massa corporea il quale si riflette positivamente sulla salute corporea in quanto l’aumento di peso e  l’obesità sono fattori di rischio per le patologie cardiovascolari. Ciononostante l’obesità è una condizione diffusa anche in contesti ampiamente vegetariani come le comunità indiani dell’India e dell’Inghilterra.

Le diete vegane, inoltre, sono in genere ricche di composti considerati cardio-protettivi come acido folico e anti-ossidanti. D’altro canto il ridotto apporto di vitamina B12 della dieta vegana comporta un aumento dell’omocisteina nel  sangue, un fattore di rischio per le malattie cardiovascolari.

Salute ossea

Gli studi condotti negli ultimi due decenni non hanno evidenziato differenze nella densità minerale osseo tra gli onnivori e i latto-ovo-vegetariani, mentre la densità ossea risulta ridotta nei vegani. Un apporto inadeguato di calcio e proteine è stato associato con un aumento del rischio di perdita di massa ossea e fratture nei vegani (aumento del rischio di fratture del 30%). La salute ossea, inoltre, non è influenzata solamente da calcio e proteine ma anche da altri nutrienti quali la vitamina D, la vitamina K, il potassio ed il magnesio. Le diete vegane in genere forniscono un buon apporto di quasi tutti questi nutrienti che possono contribuire a ridurre il rischio associato alla carenza di proteine e di calcio.

Cancro

Devo ammettere di aver trovato i diversi dati relativi all’incidenza di cancro piuttosto contrastanti tra di loro. Immagino che questa incertezza sia legata soprattutto alla ridotta conoscenza che tuttora si ha riguardo alle cause e ai fattori di rischio legati all’insorgenza di tumori.

Vegetariani e vegani hanno generalmente un rischio ridotto di contrarre alcune forme di tumore mentre non vi sono differenze tra vegetariani, vegani e onnivori per quanto riguarda l’incidenza del cancro ai polmoni, al seno, alla prostata, all’utero e allo stomaco. Le diete vegetariane e vegane sono ricche di fattori considerati protettivi contro il cancro. Il ridotto indice di massa corporea associato alle diete vegane, inoltre, contribuisce a ridurre il rischio in quanto l’obesità è un fattore di rischio importante per alcuni tipi di tumore. I vegetariani, infine, tendono a ridurre il rischio grazie ad uno stile di vita complessivamente più attento alla salute (non fumando e non bevendo alcolici per esempio).

Ciononostante studi recenti hanno evidenziato come vegetariani ed onnivori abbiano in sostanza lo stesso livello di mortalità legata al cancro. Il consumo di carne rossa, per esempio, è stato associato ad un moderato aumento del rischio di cancro del colon-retto (dati non conclusivi): ma allo stesso tempo anche le proteine derivate dal consumo di legumi tipico della dieta vegana sono state negativamente associate al rischio di tumore del colon (Adventist Health Study). Anche il ridotto apporto di vitamina D ricorrente nella popolazione vegana è stato associato ad un aumento del rischio di tumore. Complessivamente non si possono trarre conclusioni definitive sull’argomento in quanto i dati sulla correlazione dieta-cancro sono ancora pochi e spesso contrastanti.

  • 2. Potenziali carenze alimentari associate a diete vegetariane e vegane:

Carenza di omega-3

La dieta vegana è povera di acidi grassi omega-3 i quali sono importanti per la salute cardiovascolare e il corretto funzionamento degli occhi e del sistema nervoso. Alcune piante possono fornire alcuni precursori degli omega-3 ma la loro conversione a livello fisiologico ha un’efficienza piuttosto bassa. Ciononostante i vegani possono ottenere gli omega-3 tramite alcune alghe o tramite cibi addizionati artificialmente con omega-3.

Carenza di vitamina D

Tra tutte le diete la dieta vegana è quella con il minor apporto di vitamina D (un quarto rispetto agli onnivori). Per un vegano i livelli fisiologici di vitamina D dipendono sia dalla luce solare sia dall’assunzione di cibi arricchiti con vitamina D. Vivere a latitudini elevate (dove il sole scarseggia) può contribuire a sviluppare una carenza di vitamina D soprattutto in individui con la pelle scura o che usano coprirsi il corpo per ragioni culturali.

La vitamina D2 (forma accettata dai vegani) è caratterizzata inoltre da una ridotta biodisponibilità se paragonata alla vitamina D3 di derivazione animale. In Finlandia è stato osservato come una dieta vegana non sia in grado di mantenere livelli accettabili di vitamina D nel sangue contribuendo negativamente ad aumentare la produzione di ormoni para-tiroidei nonché a ridurre la densità minerale ossea.

Carenza di ferro

Non ci sono differenze tra vegani e onnivori per quanto riguarda i livelli di emoglobina e il rischio di anemia. Probabilmente i cibi ricchi di vitamina C della dieta vegana rafforzano l’assorbimento di ferro nelle diete povere di questo elemento.

Carenza di vitamina B12

I vegani hanno generalmente livelli ridotti di vitamina B12 nel sangue ed elevate concentrazioni sanguigne di omocisteina (fattore di rischio cardiovascolare). Un deficit di vitamina B12 può avere conseguenze gravi come anemia, apatia, deficit di concentrazione, parestesia, demenza, atassia e psicosi

La vitamina B12 viene sintetizzata da batteri e si accumula negli animali attraverso la catena alimentare. Onnivori e carnivori ricavano la vitamina B12 dai tessuti animali di cui si nutrono. Gli erbivori invece ottengono la vitamina B12 da acqua e piante contaminate con i microbi responsabili della sintesi della vitamina.

Nella nostra società tale contaminazione è eliminata dall’acqua microbiologicamente depurata e dall’igiene alimentare. Per questo motivo i vegani possono assumere questa vitamina solamente tramite cibi arricchiti e fortificati con vitamina B12 prodotta da batteri selezionati e geneticamente ingegnerizzati per aumentare le rese.

Carenza di zinco

L’acido fitico è una componente comune di grano, semi e legumi. Essendo in grado di legare lo zinco ne riduce la biodisponibilità. Una dieta vegetariana o vegana può portare ad una carenza di zinco anche se non sono state evidenziate differenze tra vegetariani ed onnivori per quanto riguarda l’immunocompetenza legata al metabolismo dello zinco. Probabilmente esistono meccanismi compensatori che aiutano i vegetariani ad adattarsi ad un ridotto apporto di zinco.

Complessivamente una dieta vegana ottimale non può prescindere dall’assunzione di cibi fortificati e addizionati con nutrienti essenziali.

Personalmente sono un fautore della sostenibilità. Non seguo diete particolari ma cerco di limitare l’impatto ambientale delle mie scelte alimentari. Tendo a non comprare cibo preconfezionato o dietro il quale ci sono elevati processi industriali o lunghi tragitti di trasporto. In genere non compro tutti quei prodotti che difficilmente riesco a considerare “cibo” come snack, bibite zuccherine, merendine, ecc. In sostanza cucino molto e di tutto usando ingredienti derivati da produzioni locali.

Per approfondimenti:

“Health effects of vegan diets” WJ Craig. American Journal of Clinical Nutrition. 2009. 89:1627S-33S

“Health effects of vegetarian and vegan diets” Key et al. Proceedings of the Nutrition Society. 2006. 65:35-41

“Position of the American Dietetic Association: Vegetarian Diets” Journal of the American Dietetic Association. 2009

[Se questo post vi è piaciuto e volete rimanere aggiornati non dimenticate di mettere un bel “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]

Fecondazione in vitro con tre genitori: basi teoriche e dibattito etico.

Inserito il
Fecondazione in vitro con tre genitori: basi teoriche e dibattito etico.

Il governo inglese ha espresso recentemente la volontà di procedere con la regolamentazione della “fecondazione in vitro con tre genitori”. Questo nome è estremamente sensazionalistico ed ha anche un che di inquietante. Un termine più adeguato sarebbe “transfer mitocondriale” ma immagino che non avrebbe lo stesso impatto sull’opinione pubblica e di sicuro venderebbe di meno.

In ogni modo, se i membri del parlamento britannico dovessero approvare il regolamento, l’Inghilterra diverrebbe il primo Paese al Mondo a legalizzare e promuovere questa tecnica prima della fine del 2014.

Ma in cosa consiste questo trattamento? E a cosa serve?

Per capire a fondo la natura di questa terapia dobbiamo prima fare un rapido ripasso di biologia cellulare.

Gli animali (noi compresi), le piante, i funghi e numerosi microrganismi sono composti da cellule eucariote (ovvero il loro DNA è racchiuso in un nucleo centrale). Ogni cellula è delimitata una membrana che racchiude gli organelli, strutture molecolari che svolgono determinati compiti indispensabili alla vita della cellula stessa.

Tra questi organelli troviamo i mitocondri.

Rappresentazione in sezione di una cellula eucariote con alcuni dei suoi organelli principali. in viola si vede il nucelo centrale che ospita il DNA, mentre i mitocondri sono rappresentati in marrone chiaro

I mitocondri svolgono il ruolo principale di “centrali energetiche” della cellula fornendole il carburante necessario al funzionamento di tutti i suoi apparati. La particolarità di questi organelli risiede nel fatto che essi derivano da batteri ancestrali che entrarono in simbiosi con le cellule eucariotiche più o meno un miliardo e mezzo di anni fa.

La Teoria endosimbiontica dell’origine dei mitocondri

Le cellule accolsero i batteri all’interno della propria membrana dando loro protezione in cambio di energia (già, nella realtà i simbionti, pur essendo affascinanti, non corrispondono esattamente all’immagine del buon vecchio Venom… e forse è meglio così ).

Venom, il simbionte alieno nemico di Spiderman

Derivando da antichi batteri, quindi, i mitocondri sono organelli dotati di un proprio DNA e si riproducono da soli per scissione binaria, proprio come i batteri da cui discendono.

Il DNA dei mitocondri va considerato a tutti gli effetti parte del genoma di ciascuno di noi anche se forma solo lo 0.2% del DNA totale di una cellula umana. Questa piccola porzione di DNA contiene solo 37 geni che sono veramente pochissimi se paragonati ai circa 23.000 geni presenti nel nucleo della cellula ospite.

Questi 37 geni, però, sono fondamentali per la salute dei mitocondri e se i mitocondri si ammalano anche la cellula ospite ne può risentire.

Le malattie mitocondriali, infatti, sono patologie legate ad alterazioni dei mitocondri che si riflettono prima sulle cellule ospiti e poi su tutto l’organismo. Disordini mitocondriali sono stati correlati a malattie metaboliche, cardiovascolari, al diabete, al morbo di Parkinson, alla sordità e persino all’obesità.

E sono proprio queste malattie ad essere l’oggetto degli studi pionieristici sul transfer mitocondriale (o fecondazione in vitro con tre genitori) sviluppati da un team di ricercatori dell’Università di Newcastle.

Le malattie dei mitocondri sono patologie genetiche ereditarie che colpiscono un bambino ogni 6.500 nati, il che le rende più comuni del cancro infantile e, fino ad oggi, nessuna cura efficace è mai stata sviluppata.

Le malattie dei mitocondri, tra l’altro, vengono trasmesse solo per via materna poiché lo spermatozoo, nell’atto di fecondazione, trasmette solamente il proprio DNA e tutte le strutture cellulari sono a carico dell’ovulo ricevente. Per questa ragione i mitocondri del padre vanno perduti mentre quelli della madre vengono trasmessi e solo una figlia femmina sarà in grado di trasmetterli ulteriormente alle generazioni successive. (a voler essere pignoli, quindi, ciascuno di noi non è l’esatta unione di due metà ma è per lo 0.2% più simile a sua madre che a suo padre).

Rappresentazione della fecondazione di una cellula. Il DNA nucleare deriva da entrambi i genitori mentre il DNA mitocondriale deriva solo dalla madre.

Una madre con una mutazione a livello del DNA mitocondriale trasmetterà la malattia a tutti i suoi figli. Per interrompere la trasmissione ereditaria i ricercatori di Newcastle hanno sviluppato una tecnica che prevede l’utilizzo di un ovulo proveniente da una madre donatrice (il famoso terzo genitore).

In pratica il nucleo dell’ovulo fecondato (che contiene il 99.8% del DNA dell’embrione) viene trasferito dall’ovulo della madre (con i mitocondri malati) all’ovulo non fecondato del donatore (con i mitocondri sani) a cui è stato precedentemente rimosso il nucleo (il procedimento può essere fatto prima o dopo la fecondazione da parte dello spermatozoo).

Per queste ragioni il bambino nato da una simile fecondazione avrà il 99.8% di DNA dei due genitori naturali più uno 0.2% di DNA da un “terzo genitore”, ovvero la donna donatrice che fornisce i mitocondri sani, che lo renderà sano e privo di qualsiasi patologia mitocondriale.

Schematizzazione della tecnica tratta dal sito del Guardian. In alto il procedimento fatto post-fecondazione, in basso il procedimento fatto pre-fecondazione

L’avvento di una tecnica simile, però, solleva numerosi interrogativi di tipo etico.

Coloro che maggiormente condannano questo metodo sostengono, ad esempio, che un’eventuale diffusione segnerebbe il primo passo verso l’eugenetica. L’affermazione è forte ma non del tutto scorretta in quanto la fecondazione in vitro con tre genitori va effettivamente a toccare, se pur in minima parte (come abbiamo visto), il patrimonio genetico dell’embrione.  Questa è la principale ragione che ha impedito fino ad oggi la legalizzazione della procedura anche se il DNA mitocondriale non contribuisce a determinare chi siamo (aspetto fisico, personalità…).

D’altro canto chi difende la tecnica sostiene che debellare le patologie mitocondriali è di fondamentale importanza per il benessere della razza umana. Sarah Norcross del Progress Educational Trust, che sostiene la scelta del governo inglese di promuovere la terapia, ha dichiarato che:

“sarebbe non etico non offrire questo trattamento se sicuro ed efficace nella prevenzione della nascita di bambini con malattie gravi”

Probabilmente non esiste una presa di posizione che non comporti delle scelte rischiose o comunque condivisibili al 100% ma, limitandosi all’aspetto tecnico e andando aldilà dei titoli sensazionalistici, non va dimenticato che parlare di “tre genitori” può non essere del tutto inesatto ma sicuramente è una forzatura che tende ad esagerare la realtà dei fatti. Il DNA mitocondriale, che abbiamo visto essere indispensabile, rimane pur sempre una parte minuscola (e comunque distaccata) dell’intero patrimonio genetico che determina la natura di un individuo.

[qui il LINK all’articolo pubblicato in merito sul The Guardian da cui ho tratto lo schema della tecnica]

[Se questo post vi è piaciuto e volete rimanere aggiornati non dimenticate di mettere un bel “mi piace” sulla PAGINA FACEBOOK!]

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: