Un futuro ricercatore di particelle al Laboratorio Spinal

Gruppo Spinal luglio 2014: Giuliano Taccola, Matteo Bisiani, Vladimir Rancic. Dietro: Jonathan Damblon, Giulia Bernardon, Nejada Dingu, Francesco Dose

Matteo Bisiani,17 anni. Ha finito la quarta classe del liceo Vendramini di Pordenone. Ha fatto uno stage presso il Laboratorio Spinal. Lo stage di Matteo è una prosecuzione dell’esperienza di ricerca che due studentesse dello stesso istituto, Erica Zammattio e Lara Colussi, hanno fatto per 5 settimane nel Laboratorio di ricerca SPINAL, nell’estate del 2012 (vedi intervista a Zammattio dell’11 settembre 2013).

Sei qui perché hai una particolare propensione per le materie scientifiche?
Sì, mi sono sempre piaciute le scienze, fin dalle elementari

Chi ha coltivato in te questo interesse? Come è accaduto… raccontami una storia.
Mio padre è medico e io ho sempre sfogliato i suoi libri di anatomia o di chimica… capendoci poco, mi affascinavano le immagini. Però fin da piccolo mi regalava piccoli libri di divulgazione scientifica per i bambini.

La scuola ti ha aiutato ad approfondire la tua naturale curiosità verso la scienza?
Direi che in particolare alle medie inferiori e poi super bene al liceo. Sono particolarmente preso dalla fisica, e dalla matematica. Penso che all’università farò fisica.

E vai bene in queste materie?
Si, direi di sì.

Come sei arrivato al Laboratorio Spinal?
La proposta dello stage è arrivata dalla scuola come ogni anno alla fine della quarta. A seconda che tu faccia anatomia o ecologia il professore ti indica una serie di opportunità dove poter fare lo stage.
Ho scelto il laboratorio Spinal perchè avendo sentito chi ci era già stato negli scorsi anni mi era sembrato interessante e in effetti ho avuto la fortuna di essere stato mandato qui: è interessante.
Lo stage dura due settimane.

Di che cosa ti sei occupato?
Con il dott.Taccola abbiamo scelto come argomento, che sarà quello della tesina che porterò all’esame di quinta, l’effetto di un neuropeptide sulla conduzione dell’impulso nervoso nel nervo periferico. Abbiamo utilizzato un campione del nervo sciatico di ratto per valutare se questo peptide favorisce o inibisce la conduzione dell’impulso nervoso.

Come si è svolto il lavoro?
In laboratorio le prime operazioni sono consistite nell’imparare ad isolare in vitro il nervo sciatico da ratto. E’ uno dei principali nervi periferici della gamba che origina dalla colonna vertebrale lombare per poi dividersi, all’altezza del ginocchio, in tre rami principali: surale, tibiale e peroneale comune. Gli ultimi due sono nervi misti, veicolano cioè sia informazioni motorie verso i muscoli sia i segnali sensoriali e dolorifici dalla periferia. Per la sua ottima accessibilità chirurgica (dopo aver inciso la cute si trova a poca profondità spostando gentilmente due fasci muscolari della coscia) è ampiamente utilizzato in ricerca sperimentale per studiare il riparo e la rigenerazione dei nervi periferici. L’argomento è al centro di una collaborazione tra il dott.Taccola ed il laboratorio belga dove lavora il dott. Deumens e proprio nei giorni del mio tirocinio, uno studente era venuto dal Belgio per partecipare al progetto scientifico congiunto. Ho avuto la possibilità unica di imparare la tecnica anche seguito dallo studente visitatore dal Belgio, è stata un’esperienza internazionale che mi ha permesso anche di praticare il mio inglese. Con il dott. Taccola e Giulia Bernardon, al set-up di elettrofisiologia abbiamo osservato, con stimolazione elettrica, la risposta del nervo senza l’uso del neuropeptide. Poi abbiamo ripetuto l’osservazione dopo somministrazione della sostanza e stimolazione elettrica registrando la risposta.
Quando abbiamo finito la raccolta dati e dopo laboriosa analisi al PC, che ho condotto con software matematici e statistici, abbiamo messo a confronto la conduzione dell’impulso nella fase di controllo con quella con somministrazione del neuropepetide. Il risultato è che, a determinate alte frequenze, favorisce la conduzione dell’impulso.
Se questo dato preliminare verrà confermato da successivi esperimenti in programma nel laboratorio per i prossimi mesi, potrebbe essere la prima osservazione della modulazione farmacologica del nervo periferico da parte del neuropeptide in esame.

Matteo Bisiani

Che cosa farai da grande?
Vorrei studiare fisica, fisica sperimentale. Vorrei andare a lavorare dove c’è un acceleratore di particelle.

Come ti è sembrato il lavoro nel laboratorio Spinal?
E’ un lavoro duro. Anche se non sarà il mio ambito di studio futuro mi ha però dato modo di capire che cos’è il lavoro di ricerca, perché alla fine, anche se cambia l’oggetto della ricerca, si tratta comunque di stare molto tempo davanti al computer ad analizzare i dati. E’ un lavoro impegnativo.
Bisogna avere passione, motivazione. Certo, il modo in cui ti accolgono in laboratorio attenua decisamente la difficoltà: tutti, ricercatori, dottorandi o laureandi, mi hanno aiutato e si sono resi disponibili ad ogni richiesta con simpatia, contagiandomi con la loro determinazione e positività.

Sei uno che legge?
Sì, abbastanza. Mi faccio anche consigliare da mio padre. Sto leggendo “Se questo è un uomo” di Primo Levi e avevo appena finito “Il signore degli anelli” questo ti dice come procedo, un po’ a zig zag. Ma poi leggo anche libri di fisica come “Sempre più veloci”, “La fisica di Star trek”, per uno che segue la saga di Star Trek è divertente e interessante, spiega perché è impossibile o possibile il teletrasporto, i viaggi alla velocità della luce…

Ti sei comperato la maglietta di Star Trek?
No, in realtà ho la maglietta di Star Wars, saga che preferisco a quella di Star Trek.

Il lavoro che hai svolto sarà oggetto di una relazione?
Sì, dovrò esporre il lavoro fatto in una tesina che verrà poi illustrata all’esame di maturità.

Credevo che avresti raccontato la tua esperienza alla classe…
No, non è previsto però l’insegnante ci ha chiesto di fare un articolo da pubblicare sul blog della scuola.

Grazie Matteo.

Nejada Dingu e Francesco Dose al FENS 2014

Francesco Dose davanti al suo poster:  ”Il neuropeptide ossitocina con il contributo della serotonina endogena facilita la locomozione in vitro indotta chimicamente nel midollo spinale neonato.”

Francesco Dose:
Siamo stati al Congresso della Federazione Europea di Neuroscienze, quest’anno si è tenuto a Milano al Centro Congressi MiCo. Sono stati cinque giorni densi di interventi di personalità, provenienti da tutto il mondo, di diversi campi di ricerca.

C’era tantissima gente.

Abbiamo seguito diversi seminari, uno, sull’optogenetica, mi è sembrato particolarmente interessante: è la capacità di indurre l’attivazione di neuroni specifici con l’utilizzo della luce. Si tratta di neuroni geneticamente modificati che si attivano grazie all’accensione di una luce.
E’ possibile indurre effetti inibitorio, eccitatorio…dipende dal tipo di neurone.

Perché ti ha colpito?
Perché penso che potrà avere molti sviluppi in futuro.

Può riguardare anche i motoneuroni?
Sì, sì, sarebbe molto bello sperimentarlo qui da noi.

Argomenti sul midollo spinale ce n’erano veramente pochi, c’erano alcuni poster sul treadmill per il recupero del cammino dopo lesione. Su 600 poster al giorno, due sessioni, non c’era quasi nulla sul midollo spinale. Più che altro gli argomenti vertevano sul comportamento, l’ippocampo, uso di droghe.

Avete avuto occasione di discutere con qualcuno sul vostro poster? Ha suscitato interesse?
Sì, diverse persone ci hanno chiesto spiegazioni, hanno preso appunti… c’è stato molto movimento.

Avete preso contatti con qualcuno?
Non precisamente. Una ragazza che sta facendo un lavoro con lo zebrafish per studiare la locomozione, mi ha detto che avrebbe adoperato l’ossitocina e quindi mi ha chiesto informazioni e si è fatta spiegare il poster, ha chiesto che cosa avrebbe dovuto aspettarsi. E’ stata una occasione per spiegare le proprie idee, per condividere le proprie conoscenze con altre persone.

Che cosa hai tratto dal congresso?
Si è trattato di allargare la propria capacità di vedere, di porsi in maniera diversa rispetto agli argomenti che trattiamo.

Nejada Dingu davanti al suo poster:  ”L’attività locomotorio-simile modula l’eccitabilità delle corna dorsali nel midollo spinale di ratto neonato”

Nejada Dingu, dammi la tua versione della vostra partecipazione al congresso.
E’ stata la prima volta che partecipavo ad un congresso di questa portata in materia di Neuroscienze.

E’ stato molto bello perché ti da l’opportunità di conoscere neuroscienziati provenienti da tutto il mondo, anche se era il Forum Europeo per le Neuroscienze. Hai la possibilità di conoscere gruppi che lavorano su cose diverse, c’è la possibilità di scambio, la possibilità di nuove collaborazioni.

C’è stato qualcosa di concreto in tal senso?
Di scambi sì, durante la sessione poster. E’ venuta tanta gente a chiedere chiarimenti e spiegazioni, prendevano appunti, magari qualcuno potrebbe anche contattarci.

Che cosa li colpiva di più?
La maggior parte delle persone mi ha chiesto di spiegare il lavoro, forse è un argomento che a loro interessa particolarmente o su cui lavorano. Ho cercato di fare del mio meglio.

Oltre la sessione poster c’erano i seminari. Il congresso era molto grande e forse un po’ dispersivo, gli argomenti interessanti si sovrapponevano quindi eri costretta a scegliere. Ho seguito seminari sui neurotrasmettitori e GABA, plasticità sinaptica, sinapsi silenti, potenziamento sinaptico. Ho seguito alcuni seminari sull’optogenetica e di elettrofisiologia su argomenti di base come plasticità, neurotrasmettitori, recettori.

Hanno presentato qualcosa di nuovo?
Non sul midollo spinale né sui network locomotori spinali. Il tutto era incentrato sul cervello, neuroscienze cognitive, genomica, staminali.

Si può fare il punto su cosa avete portato a casa?
Per me è stata una prima occasione per affacciarmi sull’ambiente delle Neuroscienze che è un ambito molto vasto e poi è l’occasione per accedere ad un atteggiamento diverso verso il proprio lavoro: persone che lavorano in altri campi ti possono porre domande alle quali non avresti mai pensato, si pongono da un’altra prospettiva.

Che cosa si prova a camminare con l’esoscheletro

Il 13 giugno 2014 si è svolto presso l’Ospedale di Palmanova il Congresso: Innovazione tecnologica e locomozione umana. Gli esoscheletri strumentati, che ha visto la  collaborazione tra l’Azienda per i Servizi Sanitari  N.5 Bassa Friulana, il Laboratorio di Bioingegneria Industriale Università degli Studi di Udine e il C.I.S.M di Udine. L’evento è stato realizzato dal dott. Marsilio Saccavini e dal prof. Paolo B. Pascolo.

Types of steam-driven vehicles and flying machines. Colour process print after Robert Seymour, ca. 1830 (Wellcome Library no. 36878i)

Sulla locandina viene spiegato l’obiettivo del convegno:
Biologia, ingegneria civile e industriale, pratica clinica e qualità della vita appartengono a settori apparentemente scollegati, ma che pongono al centro della riflessione un aspetto comune, che si formalizza attraverso un approccio olistico. Ci si riferisce a ricerche che pur al di fuori del mondo sanitario, offrono l’opportunità di conoscere e avvalersi di nuovi materiali o di nuove tecnologie come quelli derivati dall’industria aerospaziale, dall’industria chimica, da quella del design, dalla domotica. Va colto il vantaggio di ottimizzare queste conoscenze ai fini della diminuzione del disagio nei soggetti diversamente abili, essendo obbiettivo comune il miglioramento della qualità della loro vita. Questo convegno vuole esaminare un aspetto peculiare di questo mondo di opportunità concentrandoci sulla fruizione degli spazi nei soggetti che vivono un disagio motorio. Questa tematica porta a individuare uno specifico lavoro di tipo riabilitativo atto a migliorare la performance della persona,che consente di identificare ausili costruiti attorno al soggetto secondo la propria singolarità, intervenire in termini di logistica ambientale, esplorare le possibilità offerte dalle nuove tecnologie con il fine di realizzare dispositivi di nuova generazione,come interfacce neurali, robotica con esoscheletri, altre opportunità di sviluppo ambientale. Per ultimo va ricordato che il nostro territorio necessita di dispositivi “speciali” ai fini della fruizione dello stesso, gli spazi sono complessi o tecnicamente difficili da affrontare: sono i luoghi storici di cui l’Italia è costituita.

Gli esoscheletri sono apparecchi cibernetici esterni progettati per proteggere o assistere chi li indossa. I ricercatori di Ekso Bionics non sono quelli che li hanno inventati: i primi prototipi sono stati sviluppati negli anni Sessanta dall’esercito americano in collaborazione con la General Electric per proteggere i soldati e per permettere loro di sollevare e trasportare grandi pesi senza fatica, anche camminando o correndo (una cosa tipo Ironman). Lo studio sugli esoscheletri è proseguito in Giappone e negli Stati Uniti, per usi militari, sempre con funzioni di protezione e assistenza nel trasporto dell’equipaggiamento, e per usi civili, per assistere le persone con menomazioni fisiche o disabilità e per supplire con strutture robotiche alle disfunzioni neurologiche e muscolari.

Nel pomeriggio c’è stata una dimostrazione pratica del cammino con l’esoscheletro grazie alla disponibilità di due volontari, paraplegici, cui, alla fine della prova, ho chiesto di raccontarmi sensazioni ed emozioni.

Valter Mahnic, il dott. Marsilio Saccavini e gli addestratori

Alla fine della camminata Valter Mahnic ha detto “Stanco ma appagato, soddisfatto”.

Che sensazioni si prova ad indossare tutto quel gabbione? E’ pesante? Non ci si sente ingombrati, legati?
No, all’inizio perchè sei confuso e distratto da tante sensazioni e poi devi stare attento al baricentro, allo sforzo che devi fare… ho provato le stesse sensazioni che ti da il Lokomat: l’imbragatura ti fa sentire sicuro, legato in modo giusto, ti da fiducia.

Che effetto fa guardare il mondo dall’alto?
Tu vuoi che ti dica che c’è una grande differenza. Per me sono due punti di vista, nessuno è quello giusto, dipende da come uno si sente bene, per me sono buoni entrambi.

Valter in piedi inizia la prova del cammino con esoscheletro

Comunque la postura eretta come ti ha fatto sentire?
Bene, il corpo la riconosce come “va bene”.

Ti è sembrato uno strumento utile per l’allenamento?
Sì, assolutamente sì soprattutto se usato presto dopo l’evento lesivo, se seguito bene e con un supporto psicologico.

Supporto psicologico? Perchè?
Perchè la sensazione di in piedi/seduto seduto/in piedi, per chi non è capace di gestire le emozioni, può fare male. Quando finisce l’esercizio torni giù e quindi una persona forse più fragile deve essere accompagnata, aiutata.

Ma vedi! Io avevo pensato che tornare a guardare il mondo dalla propria naturale altezza aiutasse a riacquistare equilibrio, psicologico, intendo.
Ad alcuni può fare benissimo, ma per quelli non mi preoccupo.  E’ importante che non faccia più male che bene.

Hai potuto percepire il passo che l’esoscheletro ti fa compiere?
Verso la fine dell’esercizio, quando ho preso confidenza con la macchina, ho sentito che stavo facendo il passo.
Eppoi io ho qualche percezione residua quindi sento il peso, per esempio. Secondo me comunque è più facile sentire tutte le sensazioni che provengono dal corpo quando hai imparato ad usare molto bene la macchina.

Hai trovato ingombrante il deambulatore?
No, da lassù ti appare piccolino. Ti aiuta a calibrare bene il passo.
Lo trovo un ottimo strumento, non so quanto migliore del Lokomat, le sensazioni sono molto simili, inoltre sul Lokomat non ti devi neppure preoccupare del fatto che devi fare attenzione al fatto che ti stai muovendo nello spazio, ti puoi concentrare di più sull’esercizio. Sono sensazioni, forse dovrei prendere confidenza con l’esoscheletro per poter fare raffronti più puntuali.

Però con il Lokomat stai lì, fermo…
Secondo me lo scopo riabilitativo non è di muoverti nello spazio ma di entrare nel movimento, dentro di te: che tu ti sposti o stia fermo è indifferente, l’importanza è fare bene il movimento, a questo andrebbe indirizzato chi lo usa.

A me sembra che la possibilità di spostarsi, di camminare sia un incentivo al suo utilizzo.
Io ho una forza di visualizzazione molto forte e sul Lokomat c’è anche lo schermo che simula lo spostamento nello spazio. Per me è facilissimo, posso benissimo immaginarmi in piedi e sentire le sensazioni  ai piedi senza alzarmi, è un lavoro di visualizzazione. Per me c’è poca differenza. Meno uno riesce a visualizzare più differenza può fare.

La camminata di Cristiano Picco

Poi abbiamo assistito alla camminata di Cristiano Picco. Anche a lui ho rivolto le stesse domande.

Che sensazioni si prova ad indossare l’esoscheletro? E’ pesante? Non ci si sente impacciati, legati?
Di sicuro ti senti legato, senti che ti sorregge.  E’ come essere sospesi, come se ci fosse una  impalcatura che sostiene il corpo. Devo dire che è una sensazione un po’ fastidiosa,  mi ricorda il cammino in sospensione.

Che effetto fa vedere il mondo dall’alto, dai tuoi 180 cm?
Anche per me come per Valter non è la prima volta che provo a stare in piedi: ho fatto la F.E.S. (Stimolazione Elettrica Funzionale) e ho adoperato per un po’ lo standing… Devo dire che il cambiamento di prospettiva mi ha dato una sensazione straniante: mi sembrava di avere i piedi molto lontani, piccoli, mi sentivo un gigante. Lo spazio intorno mi è parso più grande, la stanza più ampia.
Ho provato una grande sensazione di piacere, quasi di ebbrezza.
E’ da dicembre che non mi alzo in piedi, a caso ho lo standing ma lo uso poco.

Guardare gli altri negli occhi è un pochino diverso, vero?
Sì Rita! E’ inusuale, me ne ero quasi dimenticato ma è proprio bello vedere uno in faccia senza che si debba chinare. Guardare le persone negli occhi è bello. Quando sono seduto non ci penso è però vero che siamo sempre in una posizione scomoda quando entriamo in relazione con gli altri.

Dopo l’esperimento ritieni che l’esoscheletro possa essere uno strumento utile per l’allenamento, la riabilitazione?
Devo premettere che non sono stato molto fortunato: mi hanno fatto fare una prova di durata limitata perché ho una lieve flessione ad una gamba e una spasticità importante. La macchina faceva fatica a farmi compiere il passo, quindi non posso darti una buona risposta. Penso comunque, per quanto  riguarda l’allenamento, che il lavoro viene svolto tutto dalla macchina a differenza della F.E.S. dove sei tu che  con le tue gambe e i tuoi muscoli fai il passo. La F.E.S. mette in movimento i nostri muscoli. Quando la facevo con regolarità avevo le gambe toniche: gli elettrodi posizionati in punti precisi della gamba fanno contrarre i muscoli deputati al cammino. Mi pare che siano due cose molto diverse: la F.E.S. stimola il muscolo con una corrente a bassa intensità e lo fa contrarre, l’esoscheletro ti fa compiere un movimento passivo. Però sarebbe bellissimo averlo a disposizione, soprattutto in piccoli spazi, anche se hanno detto che per i costi e la gestione assistita deve essere uno strumento da usare in una struttura.

Stai immaginando una possibile futuro con l’esoscheletro, ti fa sognare?
I costi sono impossibili, abbiamo tempo davanti e forse avremo la possibilità di utilizzare questa macchina anche in ambienti domestici, chissà… I promotori dell’esoscheletro puntano ad un suo utilizzo ospedaliero.
E’ stata una bellissima esperienza, mi sento fortunato di aver avuto la possibilità di provarlo.
Mi fa specie che sia stato inventato per scopi bellici quando invece guarda che meraviglie può far sperimentare ad una persona paralizzata.

(La sera sono andata a vedere Edge of Tomorrow e tutti i soldati indossavano l’esoscheletro!!!)

Un mese a Bruxelles per confrontarsi, proporre, imparare, condividere: questa è la comunità scientifica

Locandina del seminario tenuto da Giuliano Taccola all'UCL

Locandina del seminario tenuto da Giuliano Taccola all’UCL

Giuliano Taccola: Sono stato per tutto il mese di maggio all’Université Catholique de Louvain, più precisamente ho lavorato a IONS, Istituto di Neuroscienze,con il gruppo di Neurofarmacologia.
Abbiamo fatto diverse cose presso il laboratorio del prof. Emmanuel Hermans. All’interno di questo laboratorio Ronald Deumens, con cui oramai esiste una consolidata collaborazione, ha ampi margini di autonomia e gestisce personalmente alcune linee di ricerca tra cui la riparazione del nervo periferico. Ronald ha una grande esperienza sulla chirurgia dei modelli preclinici.

Ho avuto la possibilità di testare su modelli preclinici alcune nostre osservazioni, frutto del lavoro condotto in questi anni utilizzando preparazioni in vitro. Mi riferisco principalmente all’utilizzo di particolari protocolli di stimolazione elettrica. Avevo portato con me lo stimolatore programmabile e tutti i nostri file, quindi tutta la nostra batteria di protocolli, per valutarne l’efficacia in modelli preclinici stimolando direttamente il midollo spinale o studiare quale effetto possa avere nella riparazione e nel recupero del nervo periferico dopo una lesione sperimentale.

Rappresenta per me la fase conclusiva per validare una gran mole di lavoro sperimentale svolta qui ad Udine negli ultimi tre anni, avvicinarsi a sistemi più complessi dove mettere alla prova le intuizioni sviluppate e perfezionate dai nostri studi di base. Se gli interessanti dati preliminari raccolti fossero confermati da altri esperimenti si potrebbe pensare di proporre il passaggio successivo: l’utilizzo clinico sperimentale.

Purtroppo proprio questa fase, che rappresenta il momento cruciale per verificare la validità di innovativi protocolli sperimentali nati dagli studi di base, non è sostenuta doverosamente ed è in gran parte riservata al mio solo entusiasmo, la mia voglia di fare e la mia disponibilità volontaria.

R.T. E’ un peccato che coloro che hanno sostenuto le tue ricerche in vitro non si mobilitino per un sostegno, anche più deciso, proprio ora che si tratterebbe di verificare l’efficacia delle vostre soluzioni in modelli sperimentali più vicini alle lesioni umane. Mi sarei aspettata un’attenzione particolare a questo tipo di applicazioni da parte delle persone mielolese.

Di quanto emerso in laboratorio a Bruxelles si può solo parlare di risultati preliminari ma interessanti: abbiamo avuto la conferma che osservazioni raccolte nei nostri modelli possono avere una reale applicabilità in un sistema più complesso come un sistema preclinico. Nello stesso tempo hanno aperto promettenti sviluppi anche in altri ambiti (riparazione del nervo periferico).

E’ una fase in cui sto cercando di valutare la possibilità di applicare il protocollo di stimolazione di onde rumorose anche in distretti e situazioni diverse dal midollo spinale. Per esempio con l’Università di Trieste abbiamo effettuato uno studio sull’effetto di questi protocolli nell’indurre la contrazione muscolare delle cellule muscolari in vitro. Questo è un versante diverso dal midollo spinale.

L’efficacia di questo strumento di stimolazione che noi vogliamo orientare principalmente al recupero motorio, l’attivazione del CPG (Central Pattern Generator) dopo lesione, potrebbe rivelare qualche regola, qualche meccanismo di base, l’importanza del rumore inteso come intrinseca variabilità in ogni situazione in cui viene utilizzata la stimolazione elettrica e non solo elettrica. Quindi gli stessi protocolli che abbiamo utilizzato per la stimolazione del midollo spinale e abbiamo testato essere così efficienti rispetto ai protocolli tradizionali, potrebbero rivelarsi, e così sembra dai nostri dati preliminari, utili e applicabili anche in altri contesti.

Se da un lato, dopo aver ottenuto entusiasmanti risultati preliminari nel laboratorio di UCL, ci attende l’affinamento delle tecnologie di stimolazione chirurgica, nel frattempo, nel laboratorio Spinal stiamo trovando cose ancora migliori, protocolli di stimolazione che possono essere ancora più efficaci che utilizzano solo alcune delle selezionate frequenze, con la possibilità di associarli a farmaci. Questo è il nostro lavoro e credo che possiamo fare ancora meglio.

Abbiamo avuto un contatto con un chirurgo anestesiologo dell’ospedale di Bruxelles che utilizza la stimolazione epidurale per il controllo del dolore cronico non solo da lesione spinale. Ci ha dato un elettrodo che loro utilizzano in clinica, da provare sui nostri modelli. Ha funzionato discretamente malgrado fosse ovviamente di dimensioni eccessive rispetto al nostro modello. Se ne avessimo un così, un po’ più piccolo, sicuramente riusciremmo meglio ad apprezzare l’efficacia di nuovi protocolli sperimentali.

C’è stata la possibilità di condividere di discutere, di parlare di progettualità anche con i chirurghi dell’anestesiologia dell’ospedale. E’ stato sorprendente trovare tanti giovani chirurghi che lavorano con responsabilità e indipendenza. Giovani, intraprendenti che vengono valutati, oltre che per le loro capacità cliniche e chirurgiche, anche per la ricerca e l’innovazione che sanno introdurre negli ospedali dove lavorano. La loro formazione è orientata alla ricerca, anche per questo sono così interessati ad entrare in contatto con ricercatori di base. E’ uno degli aspetti più belli di cui spesso Ronald mi parla: la ricchezza dell’UCL, al di là della massa critica scientifica, è la possibilità di condividere e di trovare tanti ricercatori clinici interessanti e interessati al lavoro di ricerca di base. Ronald ha potuto partecipare a sessioni chirurgiche, ha avuto la possibilità come ricercatore di valutare e affrontare alcune osservazioni.

Locandina del workshop tenuto da Giuliano Taccola all'UCL

Locandina del workshop tenuto da Giuliano Taccola all’UCL

Com’è andata la tua presentazione?
E’ stata una cosa molto importante, un momento di visibilità in una istituzione molto prestigiosa. Con Ronald abbiamo organizzato un workshop diretto un po’ a tutti: studenti di dottorato ma anche a post doc, a persone che lavorano presso l’istituto che non si occupano di elettrofisiologia ma di biologia molecolare. Abbiamo organizzato la presentazione, prevista in due giornate, dividendola in momenti diversi: dapprima un mio seminario orientato su una delle più importanti linee di ricerca che ho seguito e seguiamo qui a Udine: la stimolazione elettrica con nuovi protocolli. Ho ripercorso le tappe degli ultimi tre anni sulla base dei lavori pubblicati. Il giorno successivo è stato dedicato proprio ad affrontare gli elementi di base di elettrofisiologia, in una lezione al mattino di due ore, seguita da un workshop, quindi una parte pratica, nel primo pomeriggio e poi un’altra ora e mezza teorica a conclusione.
C’erano diversi professori dell’istituto in particolare durante la presentazione che era molto ricca di contributi filmati, foto e descrizioni anche del set up di elettrofisiologia: l’attrezzatura e la preparazione che utilizziamo e poi la descrizione dei principali metodi di analisi che adoperiamo per valutare i nostri risultati. Nella sessione pratica c’erano due postazioni: una in cui illustravo il nostro modello in vitro, nell’altra postazione Ronald dimostrava la stimolazione elettrica in modelli preclinici.

Nell’ultima sessione, teorica, mi sono focalizzato su che cosa stiamo facendo e che cosa abbiamo fatto con questa tecnica e con questo preparato. E’ sembrato essere molto interessante, la risposta è stata buona anche perché non avevano mai seguito argomenti simili. Ci sono state molte domande dopo la presentazione e una discussione dopo la parte finale, mentre, durante il workshop, l’interlocuzione si è svolta in forma più dialettica e interattiva.
La nostra collaborazione ne è risultata rafforzata tanto che a luglio verrà qui uno dei loro studenti per trascorrere un mese in laboratorio. Seguirà principalmente quello che facciamo, in particolare è interessato ad alcuni risultati su cui si concentra anche la tesi di Giulia: lo studio di un particolare bersaglio farmacologico che potrebbe rivelarsi utile.
La sua presenza porterà nuove conoscenze tecniche e scientifiche nel nostro laboratorio in particolare lo studio del recupero di funzioni dopo le lesioni dei nervi periferici, un argomento che mostra importanti collegamenti con il recupero dopo il danno spinale.

E’ un argomento che può diventare interessante per il laboratorio Spinal?
Siamo sempre nell’ambito di una forma di deficit neuromotorio. Noi stimoliamo elettricamente un nervo però il dubbio rimane sempre: che cosa arriva effettivamente al midollo? E stimolando elettricamente un nervo che ha subito lesioni? Quindi conoscere meglio la fisiologia del nervo periferico ci può aiutare a capire come questi organi di trasmissione, in qualche caso, possano funzionare anche come filtro. Trovo sia molto interessante.

SPINAL incontra i giovani del Liceo Vendramini per promuovere lo studio del midollo spinale.

Il volantino realizzato dagli studenti del Vendramini

Giuliano Taccola:

Siamo stati invitati all’Istituto E.Vendramini di Pordenone, Liceo di scienze biologiche, per illustrare ad una assemblea di istituto gli effetti dell’etanolo e dell’abuso dell’alcool sul sistema nervoso centrale.

L’iniziativa nasce dall’esperienza di ricerca che due studentesse dell’Istituto, Erica Zammattio e Lara Colussi, hanno fatto per 5 settimane nel Laboratorio di ricerca SPINAL, nell’estate del 2012. Si è trattato di un mini progetto sperimentale, un test preliminare sull’etanolo come introduzione alla tesina da presentare all’esame di maturità. Avevo pensato di proporre loro questo lavoro perché avrebbero avuto la possibilità di eseguire in laboratorio esperimenti, semplici ma vicini alla neuro-farmacologia,  per valutare l’effetto dell’etanolo sulla conduzione delle fibre discendenti nel midollo spinale. Trovo che sia un argomento da far conoscere a ragazzi che si avvicinano alla patente di guida.

Il relatori del Laboratorio di ricerca Spinal

La giornata l’abbiamo impostata assieme all’insegnante del Liceo Anna Canton e con la  collaborazione degli alunni di quarta che hanno lavorato sulla comunicazione dell’evento e sulla preparazione della locandina. I nostri interventi si sono succeduti rapidamente, per la durata di 20 minuti ciascuno. L’intervento conclusivo lo ha tenuto il dott. Massimo Sacchetto, dirigente di Sezione della Polizia Stradale di Pordenone.

Ho iniziato io con una introduzione molto generale sugli effetti farmacologici dell’etanolo, sugli effetti rilevabili in preparazioni biologiche semplici, come preparazioni in vitro, ma anche in modelli preclinici. Ho quindi passato in rassegna i  danni che l’etanolo provoca dopo un abuso cronico e ho terminato con alcuni dati, recentemente apparsi in letteratura,  che mostrano come una prima esposizione all’etanolo in età adolescenziale predisponga a un abuso della sostanza in età adulta o a problemi neurologici successivi, come disturbi del sonno e delle capacità attentive e cognitive del soggetto.

Dopo di me ha parlato Vladimir Rancic che ha centrato la sua presentazione soprattutto sugli effetti che l’etanolo ha nell’aumentare il livello di aggressività e di irritabilità delle persone: un  effetto che predispone a comportamenti a rischio. E’molto più frequente accettare provocazioni reagendo in modo eccessivo, non si riesce più ad avere un atteggiamento socialmente accettato, non si distingue tra azioni positive e azioni negative. Altri esiti dell’abuso di etanolo sono la difficoltà nel percepire i pericoli o la distorta percezione di stimoli visivi.

Vladimir Rancic ha poi dimostrato la pericolosa associazione tra alcolici e energy drink. Alcuni studi osservano come le due sostanze, quando combinate, aumentano la pericolosità dell’etanolo,  perché la sostanza eccitante fa sottostimare la quantità di alcool assunto e quindi la capacità di percepire il proprio reale stato di attenzione. Sebbene sulle lattine sia riportata l’avvertenza Non associare ad alcolici, in realtà nessuno vi presta attenzione perché l’energy drink può essere d’aiuto nel mantenere e raggiungere determinati ritmi durante feste o altro.

Nejada Dingu  ha riassunto le modalità dell’abuso di alcool: dall’assunzione occasionale, all’uso cronico, alla cosiddetta sbornia del sabato sera. Ha portato dati scientifici apparsi in letteratura, che spiegano che anche l’abitudine saltuaria della sbornia del sabato sera provoca danni cognitivi e neurologici oggettivamente riscontrabili sia in preparazioni animali che in soggetti alcolisti. E’ una informazione molto importante per i ragazzi giovani e giovanissimi che ritengono di non incorrere in alcun pericolo perché il loro abuso di alcolici è solo episodico.

Nejada Dingu ha arricchito la sua presentazione indicando la differenza della metabolizzazione dell’alcool tra maschi e femmine: ha spiegato i fattori fisiologici, enzimatici e ormonali che determinano il raggiungimento nella donna di livelli di alcolemia nel sangue più alti di un ragazzo a parità di alcool ingerito.

Francesco Dose  ha illustrato la pericolosa interazione tra cannabis e etanolo: quando combinati, andando ad agire su alcuni bersagli comuni, hanno un effetto sinergico e quindi provocano danni maggiori delle stesse quantità prese singolarmente. Ha inoltre riportato i dati di uno studio scientifico, un paper molto interessante, in cui si è valutato come gli esiti neurologici di un trauma cerebrale sono peggiori quando il soggetto ha abusato di alcolici.  L’alcool  diminuisce le facoltà attentive, moltiplica le possibilità che si possa incorrere in un incidente e quindi in un possibile trauma cranico ma con un decorso peggiore e con più gravi probabili conseguenze.  Quindi un motivo in più per non rendersi indifesi di fronte ad un evento imponderabile.

Anche Giulia Bernardon ha ripreso le sue argomentazioni  da studi originali, paper scientifici. Innanzitutto ha parlato del ruolo della pubblicità nel modificare l’opinione e le aspettative dei giovani verso le bevande alcoliche.  E’ importante smascherare questo tipo di pubblicità  perché la questione  alcool viene trattata in forme molto più sottili e articolate rispetto a quanto l’esperienza e il bagaglio intellettuale di un giovanissimo  siano in grado di smascherare. Ad esempio, in un articolo scientifico recentemente pubblicato sono stati proposti a numerosi soggetti un bicchiere perfettamente cilindrico e un bicchiere svasato verso l’alto: le persone avevano una distorta percezione del volume di liquido contenuto quando utilizzavano il bicchiere svasato: questo li induceva a bere di più e con maggior frequenza.

Un altro studio valuta il ruolo dell’etanolo nel peggiorare la performance atletica: quando l’etanolo viene assunto dopo un esercizio fisico, come si fa dopo una vittoria sportiva per festeggiare, si verifica un rallentamento nel recupero muscolare e un peggioramento nelle performance successive. Il peggioramento dalla forma muscolare permane anche dopo un unico episodio di eccesso alcolico.

L’Assemblea dell’Istituto Vendramini

L’intervento  del dottor Massimo Sacchetto, dirigente di Sezione della Polizia Stradale di Pordenone, è stato molto interessante soprattutto nell’indicare le sanzioni e le misure di analisi del tasso alcolico da parte della polizia. Il perfezionamento normativo ha portato anche sul nostro territorio un risultato molto significativo in termini di riduzione di mortalità da incidenti e infrazioni.

La Preside Anna Romano e l’insegnante Anna Canton e si sono espresse molto positivamente sulla nostra partecipazione e hanno auspicato che questa collaborazione possa ripetersi. Noi ne saremmo contenti ovviamente mantenendo la nostra specificità quindi tornando a parlare di dati e risultati di articoli scientifici.

Non ci dispiacerebbe estendere questa collaborazione anche ad altri istituti nel caso fossero interessati

Ho sempre considerato, fin dall’inizio, l’importanza che il laboratorio SPINAL deve avere anche in termini di disseminazione e divulgazione di conoscenza sul territorio. Il primo obiettivo del laboratorio è sicuramente produrre dati scientifici nuovi  e originali e far crescere ottimi, giovani ricercatori ma è altrettanto importante che questi ricercatori si assumano una certa responsabilità verso il territorio dove questo laboratorio ha avuto l’avventura di iniziare e proseguire la propria storia.

SPINAL polo di attrazione per lo studio del midollo spinale: è arrivata una nuova studentessa dell’Ateneo di Udine

Giulia Bernardon

Giulia Bernardon ha 24 anni, è di Maniago. Ha conseguito la maturità al liceo scientifico con indirizzo linguistico e poi la laurea breve alla facoltà di Biologia all’Università di Trieste.
Sta facendo la tesi specialistica in Biotecnologie sanitarie presso il Laboratorio Spinal dove è “approdata” da due settimane.

Come si spiega questo passaggio da lingue alla biologia? Sono ambiti nettamente diversi.
Mi sono accorta durante gli studi che non erano le lingue ad appassionarmi (inglese, francese e tedesco), non mi sento portata. Ho scoperto di preferire le materie scientifiche e così ho scelto biologia. Ho fatto il test di ammissione alla facoltà di Biotecnologie a Udine e di Biologia a Trieste. Ho scelto di andare a Trieste dove ho fatto la triennale. Mi sono laureata con una tesi che valutava la correlazione tra l’infezione da Papilloma virus e Poliomavirus con l’infertilità maschile. Dopo essermi laureata ho deciso di continuare gli studi a Udine, iscrivendomi al corso di laurea magistrale in Biotecnologie sanitaria. Ho cominciato un anno e mezzo fa.

Come si è svolto il tuo lavoro di tesi?
Il lavoro, durato tre mesi presso il Burlo Garofolo di Trieste, è consistito nell’analisi di campioni biologici provenienti da coppie infertili per valutare la presenza o meno di tre virus: il Papilloma virus e due Poliomavirus. Sulla base della positività o meno è stata condotta un’analisi statistica e i nostri dati hanno evidenziato una possibile correlazione tra infezione da JCV, un Poliomavirus, e infertilità maschile.
In laboratorio si utilizzavano soprattutto tecniche come la real-time PCR, tecniche molecolari, non di elettrofisiologia come quelle che utilizzano qui. Quest’ultime per me sono completamente nuove. Al primo impatto mi sono trovata spiazzata, tuttora sono un po’ disorientata, però sono tutti molto disponibili e quindi sono contenta di imparare cose nuove.

Visto che sei qui do per scontato che tu abbia chiesto a Giuliano di poter fare la tesi con lui…
Sì, ho seguito le sue lezioni e poi gli ho chiesto di poter fare la tesi presso il laboratorio SPINAL. Proprio oggi abbiamo deciso che è opportuno che io approfondisca tutte le tecniche che vengono utilizzate nel laboratorio. Ad oggi però non abbiamo ancora un progetto ben definito…

Quale settore o argomento ti interessa in particolare?
Qualcosa in ambito farmacologico, sarebbe fantastico trovare un peptide che possa attivare o modulare il Central Pattern Generator. Quello che mi interessa è che la correlazione tra ricerca di base, lo studio del CPG, e la clinica possa individuare delle soluzioni ai problemi conseguenti a lesioni al midollo spinale. Spero inoltre che la comprensione dei meccanismi che stanno alla base del funzionamento del midollo spinale possa portare alla definizione di opportune terapie.
L’argomento CPG mi ha interessata fin da subito, poi ho fatto una visita al laboratorio e sono rimasta colpita anche dal bel clima che si respira.

Quindi la tesi specialistica per te non è la conclusione di un percorso di studi, è proprio la ricerca che ti interessa.
Ambiziosamente si tende sempre a puntare al massimo… poi vediamo come andranno le cose…

Queste interviste incominciano ad essere un po’ ripetitive, quasi noiose: sono tutti entusiasti del laboratorio.
Quando non ammazzi il tuo tempo in questo laboratorio di cosa ti occupi?
Mi devo fare la spesa, cucinare, provvedere alle cose di ogni giorno. Non mi resta molto tempo dopo il laboratorio. Abito con delle amiche e sono già 5 anni che vivo via da casa. Ho imparato ad arrangiarmi in tutto, sono piuttosto indipendente. Ciò non toglie che il sabato torni in famiglia con la quale mi trovo benissimo.

Quindi non fai altro? Non vai a vedere un cinemino, non fai due chiacchiere con gli amici…?
Certo, amo stare con gli amici, mi piace andare al cinema, camminare in montagna…tutto questo nei ritagli di tempo libero, tra un allenamento e l’altro. Gioco a pallavolo da quando avevo quattordici anni, una passione che mi ha dato moltissime soddisfazioni, emozioni e mi ha arricchito di amicizie. Quest’anno gioco come palleggiatrice in una prima divisione a Travesio…ma nel corso degli anni ho cambiato diverse squadre che militavano in categorie diverse. A volte suono la chitarra, l’ho studiata per sette anni quand’ero più giovane. Non la suono di continuo, vado a periodi. E’ uno strumento di compagnia, soprattutto nei campeggi estivi.

Che cosa farai da grande?
Spero di continuare nell’ambito della ricerca.

Quindi il tuo obiettivo non è sposarti e fare una riga di bambini?
Certo, lo vorrei fermamente.

Davvero? E la ricerca?
Sarebbe il mio lavoro, spero di non dover scegliere tra una cosa e l’altra.

Un nuovo articolo del laboratorio Spinal su PLoS One

I componenti del Laboratorio Spinal marzo 2014


L’ossitocina in quantità nanomolare sinergizza
con una debole stimolazione elettrica afferente per attivare il CPG Locomotorio del midollo spinale di ratto in vitro

Francesco Dose, Patrizia Zanon, Tamara Coslovich, Giuliano Taccola

Questo lavoro è stato sostenuto dalla Fondazione Vertical

La pubblicazione scientifica rappresenta la principale forma di comunicazione ufficiale della comunità scientifica tramite la quale i singoli ricercatori o i gruppi di ricerca rendono pubblici i metodi ed i risultati dei propri lavori scientifici
Le pubblicazioni sono regolamentate da procedure di accettazione e di valutazione dei lavori presentati; tali procedure sono mirate a stabilire quali lavori scientifici posseggano i requisiti necessari per essere pubblicati. I lavori scientifici che superano tali procedure vengono pubblicati, divenendo così pubblicazione scientifica.
Gli articoli sono generalmente inviati dagli autori ai membri del comitato editoriale della rivista. Questi sottopongono il manoscritto a due o più referees, esperti nel settore scientifico trattato dall’autore della pubblicazione, che redigono un parere motivatamente favorevole o contrario alla pubblicazione (referee’s report), sulla base della correttezza, completezza, originalità e rilevanza del lavoro.
Si verifica molto di frequente che i referees indichino modifiche o correzioni necessarie affinché il manoscritto possa essere accettato: il report (responso) di ciascun referee è inviato agli autori del lavoro, senza l’indicazione dell’identità del referee; gli autori possono quindi inviare una nuova versione dell’articolo che tenga conto dei rilievi formulati, o anche contestare le obiezioni mosse. Il processo di revisione paritaria, pertanto, oltre a costituire un filtro che assicuri l’attendibilità scientifica della pubblicazione, determina spesso una rielaborazione più o meno ampia del manoscritto originale, in collaborazione fra autori e referees. (Wikipedia.org/wiki/Pubblicazione_scientifica)

Hanno accettato la pubblicazione del nostro articolo su PLoS One (Public Library of Science) una rivista scientifica generalista (affronta ogni campo della scienza un po’ come Nature o Science…) completamente open access sul web nel senso che può essere consultata da chiunque senza dover pagare.
L’articolo si intitola “Nanomolar oxytocin synergizes with weak electrical afferent stimulation to activate the locomotor CPG of the rat spinal cord in vitro”. Tratta degli effetti farmacologici sul midollo spinale dell’ossitocina (un peptide di 9 aminoacidi che nel sistema nervoso centrale modula la comunicazione tra i neuroni). Questa molecola attualmente è sottoposta a diversi trial clinici per numerosi disturbi del sistema nervoso.

Le osservazioni che abbiamo ottenuto dai primi esperimenti condotti da Giuliano Taccola, quindi da Tamara Coslovich e poi da Patrizia Zanon (vedi altri articoli sul blog) sono state molto entusiasmanti perché sembrava che l’ossitocina fosse in grado di facilitare l’attività ritmica dei circuiti spinali in vitro alla base della locomozione.
Nel nostro laboratorio abbiamo testato la sostanza in combinazione con la stimolazione elettrica sotto-soglia del midollo spinale in vitro e abbiamo dimostrato con rigore statistico che l’ossitocina a concentrazioni molto basse (nanomolari,
10-9 moli per litro) e quindi con grande selettività, è in grado di sinergizzare il FListim. Per sinergia si intende che l’effetto della combinazione dei due fattori (stimolazione elettrica + farmaco) è superiore a quello ottenuto dalla semplice somma degli effetti di ciascuno dei due quando applicato singolarmente . Quindi l’ampiezza della stimolazione elettrica può essere ridotta ulteriormente mantenendo invariata l’efficacia di FListim nell’attivare i circuiti locomotori spinali. La cosa ci è sembrata molto promettente perché il neuropeptide studiato, a differenza di altre sostanze che già attivano o interagiscono con i circuiti in vitro, è una molecola sottoposta a valutazione clinica anche se con altre indicazioni.

L’efficacia della combinazione di stimolazione elettrica e farmacologica suggeriscono l’introduzione di nuove terapie sperimentali, che potrebbero portare a nuove modalità di approccio per la cura delle persone che hanno subito una lesione al midollo spinale. L’ulteriore riduzione dell’intensità di stimolazione elettrica potrebbe infatti diminuire la comparsa di effetti collaterali dovuti alla stimolazione elettrica ripetuta.

Questa pubblicazione vi ha richiesto molto impegno, molto lavoro?
Sì, moltissimo perché abbiamo dovuto effettuare diversi esperimenti soprattutto a livello intracellulare, una tecnica molto difficile: si deve cercare di penetrare attraverso la membrana della cellula con un elettrodo per registrare l’effetto del neuropeptide sul singolo motoneurone.
Il lavoro iniziato da Giuliano Taccola è stato ripreso da Tamara Coslovich insieme a Patrizia Zanon. Quando Patrizia ha terminato il suo lavoro di preparazione della tesi di laurea, si è inserito Francesco Dose che ha continuato le registrazioni.

Quanto tempo ci è voluto per arrivare alla pubblicazione del lavoro?
Se consideriamo che Patrizia ha incominciato nell’aprile del 2012, si può dire che sono passati quasi due anni.

Questo lavoro mi sembra decisamente importante soprattutto pensando alla riabilitazione.
La possibilità di ridurre l’intensità di stimolazione riduce gli effetti collaterali con un grande vantaggio nel prospettiva di una futura e possibile applicazione clinica.

Vi faccio una domanda che vi ripeto spesso e continuo a rimanere sorpresa dalla risposta: quante volte avete dovuto ripetere gli esperimenti?
Tantissime. Durante due anni, per cinque giorni alla settimana, abbiamo continuato a fare esperimenti. Accade anche, come ci è successo nelle ultime settimane, a seguito delle ulteriori prove che ci hanno richiesto i referees, che si facciano tre/quattro esperimenti al giorno. Tutto questo per garantire la solidità statistica dei nostri risultati (ossia risponde alla domanda: è stato un caso o succede ogni volta così?) e la riproducibilità delle nostre osservazioni da parte della comunità scientifica internazionale (le conclusioni raggiunte sono sempre vere anche se testate da altri ricercatori in un’altra parte del mondo?). E’ una questione di responsabilità, bisogna diffondere solo dati che sono stati sottoposti ad un rigoroso vaglio statistico.

Avete avuto suggestioni nuove per il vostro di ricerca? Manca forse lavoro?
Abbiamo aggiunto un tassello che mancava nella definizione delle sostanze in grado di agire sul midollo spinale e selettivamente dirette a facilitare l’attività dei circuiti neuronali per la locomozione.
Il campo è ancora aperto e solo in parte conosciuto. Basti pensare che ad oggi non esiste una farmacologia che abbia come bersaglio terapeutico i circuiti locomotori spinali.
Inoltre credo vada apprezzato come, pur consapevoli di eseguire ricerca di base su preparazioni sperimentali, cerchiamo di indirizzare la nostra attenzione verso molecole che potrebbero avere in futuro un possibile impiego clinico, ma solo se prima adeguatamente confermate da studi sull’uomo eseguiti da parte di ricercatori clinici.
Non basta solo la parte sperimentale anche se questa risulta fondamentale per individuare i meccanismi ed il funzionamento. Puoi fare congetture che però poi a livello clinico potrebbero rivelarsi non efficaci. D’altro canto, è nei laboratori di base che possono nascere soluzioni originali che possano rivoluzionare l’approccio attuale alle lesioni spinali. Per questo è importante mantenere in contatto il mondo della ricerca di base e quello della clinica. Se ti chiudi in laboratorio puoi perdere la direzione ma fare ricerca in Spinal, soprattutto per un giovane ricercatore, significa condividere luoghi e situazioni proprie di un contesto di cura che richiede spunti e idee nuove dalla Ricerca biomedica di base.

Neuroscience 2013 San Diego, California, 9-13 novembre,

Convention Center, San Diego

Giuliano Taccola racconta il suo Neuroscience 2013.
Il centro congressi sembra un’immensa astronave: è composto da una serie di moduli che si ripetono e permettono di dimensionare l’ampiezza delle sale a seconda della necessità.
La sessione poster è sterminata, l’esposizione cambia due volte al giorno: dopo quattro ore tutti i poster vengono sostituiti e questo avviene per tutti i 5 giorni di congresso.
Ai piani superiori sono situate le sale per i simposi, congressi, seminari della durata di due, tre ore con singoli contributi orali di 20 minuti.
Ciascuno si muove seguendo il proprio programma personale (esiste un planner nel quale sono indicati tutti i contributi) e quindi c’è un costante fluire di persone, uno spostamento generale da un incontro all’altro.
Gli iscritti sono quasi 31 mila.

Logo Neuroscience 2013

Ho visto molti poster dedicati al midollo spinale e il logo del Neuroscience di quest’anno è la stilizzazione di sezioni orizzontali di midollo spinale. Questo mi ha fatto pensare che ci sarebbe stata una particolare attenzione all’argomento, i precedenti loghi di questi incontri annuali si erano caratterizzati per il richiamo alla sinapsi o al cervello.

Affrontare un poster non è semplice, richiede anche più attenzione che assistere ad una presentazione orale: è un tipo di comunicazione più fugace, anche se ti da la possibilità di interagire personalmente con l’autore e di andare oltre l’oggetto presentato. Si sta davanti a un poster quattro-cinque minuti per poi passare al successivo: è come sottoporsi ad un bombardamento di informazioni, lungo tutta la giornata. Si rischia continuamente di perdere qualcosa ma l’importante (e in questo sta il significato della sessione poster) è che questo tipo di sovra comunicazione ti lasci un messaggio da portare a casa, alcune informazioni principali che puoi approfondire o che contribuiscono a farti assumere una certo atteggiamento verso determinate linee di studio.

Esposizione poster

Per esempio il nostro poster, che riportava uno studio sostenuto dalla Fondazione VERTICAL, è stato particolarmente apprezzato per la metodologia nuova, inusuale, cioè stimolare il midollo del ratto con segnali campionati in clinica da soggetti durante la locomozione reale. Uno dei messaggi principali del nostro poster si inseriva all’interno dell’importante argomento che aleggiava tra tutte le comunicazioni dedicate al midollo spinale (o quanto meno è la sensazione che ho ricavato): la stimolazione elettrica sottosoglia.

E’ una novità questa?
Sì, nell’ambito motorio è una nuova impostazione.

Che cosa intendiamo con stimolazione sottosoglia?

Stimolazioni elettriche fatte a una bassissima ampiezza

… e per soglia?
Un valore assegnato sperimentalmente, nel nostro caso equivale alla minima quantità di corrente in grado di evocare una risposta riflessa, percepibile con strumenti di elettrofisiologia.

A quale causa attribuisci l’innalzamento di attenzione sull’argomento?
Credo che gli studi condotti su modelli animali in vitro abbiano determinato questo orientamento. E’, ancora una volta, la dimostrazione dell’importanza che ha l’approccio sperimentale in vitro su modelli semplificati che, in quanto tali, permettono di analizzare e seguire meccanismi di base. In un sistema più complesso, come un animale in vivo o addirittura una persona, tali meccanismi di base potrebbero essere oscurati o nascosti dai tanti eventi che si possono sovrapporre. Quindi il modello in vitro è un ottimo modello a livello cellulare o a livello di rete, come nel nostro caso. Noi utilizziamo una porzione di sistema nervoso centrale in cui sono presenti molte cellule nervose: è un buon modello per vedere che anche una stimolazione che apparentemente non produce una risposta comportamentale o rilevabile dall’arto di un organismo in vivo e completo, evoca però una risposta cellulare.

Ci sono state presentazioni nuove, interessanti?
Nel corso di uno dei simposi sul midollo spinale è stato presentato un contributo veramente interessante, anche se si tratta di dati preliminari. Lo studio ha previsto il primo innesto di un elettrodo epidurale, per la stimolazione elettrica del midollo dorsale, a livello dei segmenti cervicali.
E’ l’unico caso finora studiato: un soggetto che prima della stimolazione non era in grado di esercitare la prensione, con l’applicazione di stimolazione tramite elettrodo epidurale a livello cervicale, è stato in grado di esercitare una prensione volontaria, valutata anche in termini di manualità fine e di avere la percezione del movimento che stava compiendo.

Sembrerebbe che (questo è un azzardo che posso permettermi perchè è una osservazione condivisa anche da altri) la stimolazione elettrica epidurale del m.s. si concilierebbe forse ancora meglio con un recupero funzionale degli arti superiori rispetto a quello degli arti inferiori. Infatti nel momento in cui si cerca di attivare il CPG per la locomozione bisogna inevitabilmente fare i conti con la necessità di riattivare il CPG per la postura, la stazione eretta, il recupero dell’equilibrio quando sbilanciato: non basta infatti muovere in maniera alternata gli arti ma bisogna fare sì che la persona li possa utilizzare in situazione verticale con continuo sbilanciamento e perdita dell’equilibrio ad ogni passo. Negli arti inferiori si è riusciti ad ottenere alcune contrazioni volontarie ma i movimenti erano di semplice flessione dell’arto e non potevano far pensare alla complessità del passo (movimenti comunque non funzionali perchè il soggetto era sempre posto supino sul lettino).
Nel caso del midollo cervicale si potrebbe sperare di recuperare la prensione e la manualità senza che debbano essere mantenuti, con la stessa porzione di m.s., l’equilibrio e la postura: il soggetto tiene la braccia appoggiate al tavolo e quindi non è vincolato ad altre necessità.

Qual’è il livello del laboratorio Spinal confrontato con altri laboratori? Si ha spesso l’idea di essere alla periferia del mondo e che le cose vere accadano da qualche altra parte.
Sarebbe così se non ci fosse da parte nostra la responsabilità di presentarci regolarmente a riunioni come questa. Il congresso è un momento di notevole fatica, di estremo impegno e lavoro e però è l’appuntamento che ci riconnette alla comunità scientifica. Se non ci fossero queste occasioni effettivamente avremmo difficoltà non solo a farci conoscere ma soprattutto non avremmo il polso della situazione, non conosceremmo le novità. Ad un congresso non si apprende solo quello che potresti apprendere un mese dopo, anche meglio, leggendo un articolo scientifico comodamente sulla tua scrivania. Partecipare ti fa capire in quale direzione si sta andando.

Vladimir Rancic, Giuseppe Dell’Angelo, Giuliano Taccola, Francesco Dose a San Diego

La relazione del nostro laboratorio è stata sicuramente apprezzata. Ci siamo ritagliati, dal 2011 ad oggi, una nostra nicchia particolare di ricerca: quella della stimolazione con le onde rumorose (Flistim). Questo viene apprezzato. Le persone che vengono a vedere il nostro poster hanno già una conoscenza dei nostri lavori precedenti e quindi Spinal-lab viene sempre più spesso associato a questo particolare ambito di studio.

Quindi per fare una sintesi si può dire che avete constato come Spinal sia un piccolo grande laboratorio
Si, soprattutto nella misura in cui riusciamo a restare in contatto con una comunità scientifica sovranazionale e con un bacino di collaborazioni che ci permetta di fare cose che altrimenti non potremmo fare.

Al Neuroscience abbiamo incontrato tanti giovani bravi ricercatori italiani che lavorano un po’ in tutto il mondo.
Per loro è bello incontrarci, molti ricercatori italiani che sono dovuti andare all’estero, mantengono un rapporto, un’empatia con il nostro paese e sono contenti di vedere che ci sono situazioni che permettono a un poster italiano di presentarsi con piena dignità accanto agli altri. Alcuni vedono il nostro laboratorio come una possibilità di tornare a fare Ricerca in Italia. I contributi italiani eccellenti non mancavano.

Nejada Dingu ha superato brillantemente l’esame di ammissione al dottorato SISSA


Dopo la laurea magistrale in Biotecnologie Sanitarie con tesi sperimentale presso il Laboratorio Spinal, dopo l’esperienza all’Università di Lovanio in Belgio, sempre grazie a Spinal, e dopo una meritata vacanza-interruzione, Nejada Dingu è tornata per sostenere il selettivo esame di ammissione al dottorato SISSA che si è svolto il 3 e 4 ottobre e che ha brillantemente superato.
“Mi ero preparata bene tutta l’estate (ho seguito il consiglio di Francesco: mattina in spiaggia, pomeriggio sui libri). Il test scritto prevedeva tre domande aperte di argomento di base di carattere generale nell’ambito della neurobiologia.

http://phdneurobiology.sissa.it/eng/faculty/giuliano-taccola.aspx

Non hai trovato l’esame particolarmente difficile perché eri particolarmente preparata?
Sì, avevo già avuto modo di avvicinarmi a questi argomenti negli otto mesi del mio tirocinio al laboratorio Spinal per la preparazione della tesi, avevo già solide basi sperimentali ed un buon curriculum universitario. Durante questi mesi ho approfondito lo studio delle più recenti attualità nel campo delle Neuroscienze.
L’esame orale poi è consistito in un colloquio dove al candidato veniva chiesto di presentarsi, di spiegare le sue motivazioni a sostenere l’esame di ammissione al dottorato. Ho detto che cosa mi aspetto dalla mia frequenza alla SISSA, quali sono i miei progetti nell’eventualità di una ammissione al dottorato.

Che cosa ti aspetta nei prossimi mesi e tu che cosa ti aspetti?
Le lezioni cominciano il 4 novembre, poi per tre mesi dovrò seguire le lezioni in SISSA. Dopo i tre mesi tornerò in laboratorio, avrò ancora alcune lezioni e corsi da seguire e poi gli esami di fine anno, i Progress Reports, per relazionare sul punto di avanzamento del mio progetto di dottorato, i risultati ottenuti e quindi una presentazione e discussione dei dati.
Il mio progetto di ricerca sarà nell’ambito del dolore neuropatico, durerà quattro anni: la SISSA mi offre la possibilità di proseguire la comprensione dei meccanismi alla base del dolore cronico di origine spinale e spero, eventualmente, di riuscire a traslare le migliori osservazioni ottenute in vitro su modelli preclinici anche sfruttando alcune interessanti collaborazioni stabilite dal Dott. Taccola.

Questa è una tappa, come proietti nel futuro la tua visione del tuo percorso, oggi Spinal per te è un trampolino, dicci che cosa ti piacerebbe fare in un futuro non vicinissimo? Qual è il tuo sogno Nejada?

Nejada sorride, trattenuta, e non dice.