Questo sito contribuisce alla audience di 
QUI quotidiano online.  
Percorso semplificato Aggiornato alle 17:27 METEO:PISA10°  QuiNews.net
Qui News pisa, Cronaca, Sport, Notizie Locali pisa
domenica 23 gennaio 2022
Tutti i titoli:
corriere tv
Dal patto del Nazareno all'elezione di Mattarella, i giorni del Quirinale - Il videoracconto

Attualità venerdì 29 ottobre 2021 ore 17:38

A Pisa si riscrivono le leggi della biologia

Arti Ahluwalia
Arti Ahluwalia

Uno studio dell'università di Pisa riscrive la legge di Kleiber che mette in relazione la massa di un individuo con il suo metabolismo



PISA — Le caratteristiche metaboliche di ogni individuo dipendono dalla comunità in cui è inserito. E' quanto emerso da uno studio delle università di Pisa e Padova pubblicato sulla rivista Pnas.

Lo studio, spiega una nota dell'ateneo pisano, "Consente un avanzamento deciso negli studi sul metabolismo degli esseri viventi, con ricadute importantissime in campi che vanno dalla medicina personalizzata fino alla gestione delle risorse di un dato ambiente per il sostegno alimentare dei suoi abitanti, un tema che da anni sta occupando istituzioni nazionali e internazionali per l’obiettivo 'fame zero' dell’Agenda 2030".

Il team di ricerca della professoressa Arti Ahluwalia, docente di bioingegneria al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e direttrice del Centro di Ricerca E. Piaggio dell’Ateneo pisano, in collaborazione con i colleghi dell’Università di Padova e di Epfl (la Scuola politecnica federale di Losanna) - prosegue l'università di Pisa- ha dimostrato che la legge di Kleiber, una delle leggi fondamentali più note delle biologia, non è assoluta, ma varia a seconda di come è composta la popolazione di individui che prendiamo in considerazione"

“La legge di Kleiber mette in relazione la massa di un individuo con il suo metabolismo – spiega la professoressa Ahluwalia – Fino ad ora è stata considerata una legge fissa: per ogni specie, dal topo alla balena, il metabolismo è proporzionale alla massa elevata alla potenza di ¾. La legge mostra che via via che un organismo si accresce il suo metabolismo e la durata della sua vita si modificano a velocità prevedibile, per l’effetto combinato della variazione della superficie corporea e della velocità sanguigna. La formula della legge è importantissima, e serve per esempio per calcolare il fabbisogno metabolico di un individuo, oppure stimare il dosaggio corretto per gli esseri umani di un medicinale che è stato testato sui topi. Quello che abbiamo dimostrato è che, quando una specie viene rappresentata non come una media tramite un inesistente “individuo standard”, come è stato fatto fino ad ora, ma come una popolazione in cui ogni soggetto è diverso dall’altro, la legge non è più un assoluto, ma il suo esponente varia. Non è detto quindi che la quantità di un farmaco testato su un topo possa essere tradotta tramite la legge di Kleiber in una quantità idonea per tutti gli esseri umani, perché nella realtà un individuo “medio” sufficientemente rappresentativo della sua specie non esiste”.

Il team di ricerca coordinato dalla professoressa, composto da Chiara Magliaro (ricercatrice), Francesco Biagini ed Ermes Botte (studenti di dottorato), ha sviluppato un modello computazionale di una popolazione umana tramite organoidi e sferoidi, cioè colture tridimensionali in-vitro di cellule di organi con caratteristiche strutturali e biochimiche che li fanno funzionare come il corrispettivo organo umano. Come in ogni popolazione, gli individui presentavano una grande variabilità relativamente ai paramenti di massa e metabolismo. Il risultato di questo studio è che la relazione tra i due parametri (e cioè tra la grandezza dell’individuo e il consumo di risorse) non è più una singola formula uguale per tutti, ma una curva statistica. Ciascun individuo occupa un punto della curva, e cioè avrà un determinato rapporto tra massa e metabolismo, diverso da quello di un alto individuo, ma sempre messo in relazione dalla legge di Kleiber. Per “mappare” la quantità di farmaco sperimentata su organoide, per esempio, sul suo analogo umano è necessario sapere in quale punto della curva si trovano entrambi, altrimenti non è detto che l’organoide possa costituire un buon modello dell’azione del farmaco".

“Il valore predittivo dei modelli in-vitro aumenta se essi rispettano le medesime leggi di scala dei loro analoghi naturali – prosegue la professoressa Ahluwalia - e in questo caso ci sono serviti per andare più a fondo nella conoscenza delle leggi che governano tutti gli esseri viventi, dimostrando che la comprensione dei meccanismi che governano il nostro corpo richiede il considerarci non come individui isolati, ma come parte di una comunità di individui, che interagisce con il proprio ambiente”.

"Le ricadute di questo studio  - conclude l'ateneo- sono molte, e vanno a toccare temi molto attuali al momento: oltre al campo della medicina personalizzata, in cui si tende a modellare non più individui standard, ma i singoli pazienti, con le loro caratteristiche specifiche, una seconda implicazione estremamente importante riguarda l’uso delle risorse ambientali per il sostentamento di una popolazione".

“Una delle scoperte che abbiamo fatto, e su cui continueremo a lavorare – conclude la professoressa- è che se una popolazione di individui di una specie è sufficientemente varia, allora l’esponente della legge di Kleiber tende a diminuire, e cioè per il sostentamento di quella popolazione servono meno risorse. La variabilità, quindi, potrebbe essere davvero la chiave per un uso ottimale delle risorse di un ambiente. Una seconda linea di ricerca molto importante e che svilupperemo riguarda poi l’interazione di una comunità di individui con il proprio ambiente: in vista dei cambiamenti che ci aspettano nei prossimi anni è infatti necessario andare a investigare cosa succede in presenza di variabilità di alcuni parametri ambientali, come per esempio un rialzo delle temperature".


Se vuoi leggere le notizie principali della Toscana iscriviti alla Newsletter QUInews - ToscanaMedia. Arriva gratis tutti i giorni alle 20:00 direttamente nella tua casella di posta.
Basta cliccare QUI

Tag
Iscriviti alla newsletter QUInews ToscanaMedia ed ogni sera riceverai gratis le notizie principali del giorno
L'articolo di ieri più letto
Incremento stabile rispetto a ieri. In Toscana le positività al Coronavirus accertate nelle ultime 24 ore sono 12190
Offerte lavoro Toscana Programmazione Cinema Farmacie di turno

QUI Condoglianze



Ultimi articoli Vedi tutti

Cronaca

Politica

Attualità

Cronaca