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La danza dei buchi neri nella galassia NGC 1128

I due punti luminosi che si vedono al centro un giorno diventeranno la fonte di un treno di onde gravitazionali: è un sistema binario di buchi neri supermassicci nel nucleo della galassia NGC 1128.

Questa galassia si trova a 300 milioni di anni luce di distanza, nella costellazione della Balena, e fa parte dell’ammasso di galassie Abell 400: i suoi due “cuori” non appaiono neri perché l’immagine non mostra le lunghezze d’onda dell’ottico ma dei raggi X (blu) e delle onde radio (rosa).

In pratica il materiale che ruota attorno ai buchi neri – il cosiddetto disco di accrescimento – orbita così veloce da emettere una quantità impressionante di raggi X (ecco il perché dei due punti luminosi) e dai poli di questi due oggetti supermassicci partono quattro getti di particelle relativistiche che noi vediamo come sorgenti di onde radio (che identificano la regione come Radio Source 3C 75).

Tutto quel bagliore azzurro intorno è gas, la cui temperatura è talmente elevata (milioni e milioni di Kelvin) che emette anch’essa raggi X: il sistema binario si muove attraverso questo mezzo interstellare a oltre 1.200 km al secondo, motivo per cui i getti relativistici sono piegati all’indietro.

I due buchi neri si muovono lungo una spirale che li porterà a collidere in futuro, generando uno tsunami di onde gravitazionali che, essendo la fonte molto vicina, sarà facilmente rilevabile. Purtroppo dovremo aspettare milioni di anni: “al momento” sono ancora separati da una distanza di ben 25.000 anni luce! Questo vuol dire che data la distanza potrebbero essersi già fusi, ma l’evento sta ancora viaggiando verso di noi. Riflessioni da far girare la testa.

Massimiliano (CHPDB)

Original Picture & arcticle: Astronomy Picture of the Day

Image Credits: X-Ray: NASA/CXC/D. Hudson, T. Reiprich et al. (AIfA); Radio: NRAO/VLA/ NRL

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Un embrione, due specie: la chimera umana del dott. Wu

In un mondo dove il problema dei trapianti di organi è grave e quotidiano a causa di scarsità di risorse, scorretta informazione e, conseguentemente scarsa o nulla consapevolezza a riguardo, una notizia come questa potrebbe essere la speranza per chi ha bisogno, spesso urgentemente, di un nuovo organo per poter vivere.
 
Un team di scienziati presso il Salk Institute a La Jolla, California hanno inserito delle cellule staminali umane in un embrione suino, in seguito ad accertati studi che hanno dimostrato come le cellule staminali umane nel giusto grado di maturazione possono combinarsi con zigoti di maiale per poi progredire normalmente alla formazione dell’embrione.
 
L’embrione così formato è risultato vivo e vitale, la prima vera e propria chimera realizzata con cellule umane.
 
Facciamo un passo indietro e capiamo meglio cosa sono le cellule staminali, a cosa servono e cosa è una chimera! Questa è un animale mitologico presente nel folklore ellenico che aveva come caratteristica saliente quella di essere un ibrido piuttosto bizzarro: corpo di leone, una testa di capra che spunta dalla schiena e una coda che pareva assomigliare ad una testa di serpente. Altre culture riportano di bestie ibride: in Cina è conosciuto il pixiu ma anche pegaso è considerabile come un animale ibrido!
 
Le cellule staminali, detto molto brevemente, sono cellule definite “indifferenziate” ovvero cellule che ancora non si sono specializzate in una particolare funzione attraverso un processo noto come “differenziamento cellulare”. Queste cellule possono essere prelevate da diverse fonti come il cordone ombelicale, il sacco amniotico, il sangue, il midollo osseo, la placenta, i tessuti adiposi e sono, nelle giuste condizioni naturali o di laboratorio, in grado di ricostruire parti di organi e tessuti. Non è così semplice ma per capire velocemente di cosa stiamo parlando ci bastano queste informazioni.
 
É un argomento piuttosto sensibile in quanto se da un lato queste cellule permettono, in teoria, di poter riparare danni anche gravi in un organismo, dall’altro è stata fatta fin troppa pessima informazione a riguardo e sono stati segnalati casi di cure finte e costosissime che hanno speculato sulla disperazione di chi si è trovato in stato di grave e urgente necessità.
 
Di embrioni chimera ne sono stati realizzati molti, per capire quali sono le potenzialità di questo tipo di ricerca, ma il lavoro svolto dal team del dottor Jun Wu è stato il primo ad averne realizzata una con cellule staminali umane! La scelta del suino è stata dettata dalla vicinanza genetica delle specie visto che l’obiettivo è quello, nel lungo periodo, di poter creare organi umani in embrioni non umani.
 
Prima di gridare “al mostro” però è indispensabile precisare che la percentuale di staminali umane nell’embrione suino è stata dello 0,001% dimostrando che siamo ancora ben lontani da una mix uguale di cellule da specie lontanamente imparentate. Inoltre il feto, normalmente cresciuto fino alla quarta settimana, è stato distrutto in ottemperanza alle rigidissime linee guida etiche che hanno condotto questa ricerca.
 
Perchè questa ricerca? Il team del dottor Wu ha evidenziato dei punti cardini: intanto la possibilità di studiare i processi dello sviluppo e della differenziazione cellulare nella formazione di nuovi organi, sia negli embrioni che nei gruppi cellulari singoli.
 
Inoltre le chimere potrebbero essere utilizzate per studiare e affrontare malattie altrimenti difficilmente analizzabili (ad esempio alcuni tipi di carcinomi) e di conseguenza per poter testare farmaci più efficaci e mirati finalizzati all’uso umano
 
L’esperimento della crescita di un pancreas di ratto all’interno di un topo è stato un primo passo incoraggiante verso lo sviluppo di questa tecnica e accenna alla possibilità di crescere organi umani in altre specie.
 
I suini assomigliano all’homo sapiens in molti aspetti fisiologici e anatomici e sono gli ovvi candidati.
 
Vi è un urgente bisogno di organi per trapianti e purtroppo vi è una scarsissima disponibilità. Gli organi animali coltivati potrebbero fornire la risposta in futuro ed anche se siamo ancora lontani da questo obiettivo la strada intrapresa sembra promettente.

 

http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)31752-4
http://news.nationalgeographic.com/2017/01/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science/
https://it.wikipedia.org/wiki/Cellula_staminale
https://it.wikipedia.org/wiki/Chimera_(biologia)
https://it.wikipedia.org/wiki/Chimera_(mitologia)

[AG]

#cellulestaminali #chimera #embrione #noidiminerva

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E la scimmia paralizzata tornò a camminare?

Il punto di domanda, in certi frangenti è doveroso. Nonostante i risultati di laboratorio sembrerebbero ben più che incoraggianti riteniamo che una oggettiva osservazione è necessaria per non scivolare in un sensazionalismo del quale non si ha proprio alcun bisogno, visto il tema particolarmente suscettibile di reazioni emotive.

Il dottor Grégoire Courtine, un neuroscienziato che lavora presso lo Swiss Federal Institute of Technology (EPFL) e a capo del team composto da Marco Capogrosso, Tomislav Milekovic, David Borton, Fabien Wagner, Eduardo Martin Moraud, Jean-Baptiste Mignardot, Nicolas Buse, Jerome Gandar, Quentin Barraud, David Xing, Elodie Rey, Simone Duis, Yang Jianzhong, Wai Kin D. Ko, Qin Li, Peter Detemple, Tim Denison, Silvestro Micera, Erwan Bezard, Jocelyne Bloch ha impiantato con successo un dispositivo wireless che ha permesso ad un macaco Rhesus di riacquistare la funzionalità di un arto inferiore dopo sei giorni dall’intervento.

Sembra fantascienza, ne siamo consapevoli, per questo cerchiamo di analizzare lucidamente i fatti con le informazioni a disposizione.

Il macaco in questione aveva una lesione al midollo spinale che aveva precluso qualsiasi comunicazione tra la corteccia cerebrale (i “circuiti” nel cervello che orchestrano e coordinano armonicamente i movimenti degli arti) e i nervi che invece stimolano direttamente i muscoli. Il midollo spinale è quella porzione di sistema nervoso centrale contenuto e protetto dalla colonna vertebrale.

Ricostruire i fasci nervosi è estremamente difficoltoso, al limite dell’impossibile in quanto queste cellule sembrano essere refrattarie anche ai trattamenti con cellule staminali.

La soluzione del dottor Courtine è stata quella di applicare un ponte wireless tra le sezioni danneggiate del midollo spinale in modo da ripristinare la comunicazione. La difficoltà principale è stata quella di tradurre gli impulsi nervosi in segnali digitali e quindi di tradurre ancora i segnali digitali in segnali nervosi.

neural_implant_rhesusOgni volta che decidiamo di muoverci, infatti, il cervello crea una complessa serie di segnali che va a stimolare in maniera armonica i distretti muscolari che intendiamo usare in una interazione di contrazioni e rilassamenti veramente intricata.

Il processo di riabilitazione è passato attraverso l’impianto di una serie di 96 microsensori nell’area motoria intracorticale del cervello del macaco predisposta al movimento della gamba. Questi sensori sono collegati al sistema di stimolazione del midollo spinale (che non si trova nella corteccia cerebrale) composto da un impianto epidurale e un generatore di impulsi con funzionalità di attivazione in tempo reale.

Questo sistema era stato precedentemente validato su un altro macaco senza alcuna lesione per testarne l’efficacia e controllare la coerenza dei segnali inviati. Una volta che sono stati ottenuti dei risultati coerenti tra la trasmissione dei segnali biologici e quelli digitali, è stato effettuato l’impianto sul macaco con la lesione spinale.

Al momento il sistema è ancora controllato esternamente con un computer online. Indipendentemente da questo, dopo sei giorni e senza alcun tipo di terapia riabilitativa, il macaco Rhesus ha riaquistato la funzionalità dell’arto inferiore.

Il dispositivo che invia i segnali al computer di controllo è grande all’incirca come una scatola di fiammiferi e al momento è indispensabile per rilevare eventuali movimenti anomali e ricalibrare quindi i sistemi di stimolazione del midollo spinale, oltre che per tenere costantemente sotto controllo il flusso di dati e quindi per migliorare costantemente il funzionamento di questa interfaccia cervello-macchina (BMI, brian-machine interface).

Tomislav Milekovic, un ricercatore del EPFL ha affermato, in una intervista alla webzine Motherboard, che i primi impianti su esseri umani potrebbero essere realizzabili entro il 2020.

É difficile non lasciarsi andare a facili entusiasmi di fronte a notizie come queste ma proprio di fronte al fascino emotivo di simili cose crediamo che sia imperativo rimanere quanto più possibile lucidi. La paraplegia è una condizione che crea infelicità e disagi sotto tutti punti di vista. Non c’è davvero bisogno né di altri venditori di fumo e men che meno di abbracciare acriticamente qualsiasi “facile” soluzione pseudomiracolosa o pseudoscientifica ci venga sbandierata.

La notizia sembra attendibile e le fonti sono autorevoli e facilmente rintracciabili (a differenza degli imbonitori e dei saltimanchi del web che citano fonti costantemente irreperibili) di ma rimaniamo in cauta e razionale attensa di conferme. O di smentite.

#macacorhesus #neuroimpianti #paraplegia #noidiminerva