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Quando le cellule decidono di morire. Venerdì  l’incontro con il patologo Pinton al Liceo Dal Piaz di Feltre

Venerdì 22 novembre: Paolo Pinton, Professore di Patologia Generale della Scuola di Medicina dell’Università di Ferrara, parla agli studenti del Liceo Giorgio Dal Piaz di Feltre (BL) degli studi legati alla cellula e alle applicazioni nella medicina.

Liceo Giorgio Dal Piaz – Feltre

E’ un appuntamento del ciclo nazionale La Scienza a Scuola 2019 di Zanichelli. La quinta edizione dell’iniziativa porta oltre 50 ricercatori nei licei ed istituti di diverse regioni italiane per raccontare a studenti e insegnanti le storie di chi lavora alle frontiere della ricerca. Sono storie che comunicano passione per la scienza e danno idee su cosa sappiamo e su che cosa stiamo per scoprire in matematica, fisica, chimica, biologia e medicina con particolare attenzione agli obiettivi dell’Agenda 2030 dell’ONU.

Scriveva Charles Darwin: “Ogni creatura vivente deve essere considerata un microcosmo: un piccolo universo costituito da una moltitudine di organismi che si riproducono incomparabilmente piccoli e non meno numerosi delle stelle del cielo”. Poiché ciascuno di noi è un microcosmo, una popolazione eterogenea di decine di migliaia di miliardi di cellule, ogni domanda sulla nostra vita e la nostra morte ci riporta a una domanda sulla vita e la morte delle cellule che ci compongono. La stretta relazione tra vita e morte è una decisione ricorrente che deve prendere in ogni momento il macchinario all’interno delle nostre cellule.
Per molto tempo abbiamo pensato che la scomparsa delle nostre cellule, in analogia alla nostra morte individuale, poteva essere soltanto l’esito di accidenti, di incapacità fondamentale a resistere al passare del tempo ed alle condizioni di crisi. Oggi sappiamo che la realtà è di natura più complessa.

Mentre gli organismi a singola cellula provano a sopravvivere attraverso una rapida propagazione, gli organismi multicellulari hanno evoluto meccanismi di morte indotta per rimuovere cellule infette, danneggiate, e non volute affinché l’intero organismo possa sopravvivere meglio. Questa morte cellulare programmata segue uno specifico pattern che si esprime mediante contrazione della cellula, marginazione della cromatina, e frammentazione del nucleo inseriti all’interno del processo cellulare chiamato apoptosi. Negli ultimi due decenni abbiamo assistito ad un significativo progresso scientifico in questo campo, non solo perché l’apoptosi è un meccanismo evoluzionalmente conservato che governa la forma del corpo, l’omeostasi, la difesa contro l’invasione da parte di patogeni e stress genotossico ma anche perché la deregolazione dell’apoptosi permette il manifestarsi del cancro e delle patologie immunitarie.

Nel complesso interscambio che permette ai differenti segnali di essere codificati all’interno dell’attivazione della morte cellulare, il calcio (Ca2+) gioca un ruolo significativo. In tutte le cellule eucariotiche, la concentrazione citosolica degli ioni Ca2+ è fortemente controllata da trasportatori, pompe, canali e proteine di legame. I cambiamenti di concentrazione di Ca2+ [Ca2+] finemente controllati modulano una varietà di funzioni intracellulari che spaziano dalla contrazione muscolare alla proliferazione.

Sebbene il ruolo del Ca2+ come controllore di una varietà di funzioni fisiologiche fosse gradualmente emerso già dalla fine del diciannovesimo secolo, la teoria generale del Ca2+ come secondo messaggero universale è stata proposta solo a metà del secolo scorso per opera di Lewis Victor Heilbrunn. Dall’analisi di dati sperimentali, Heilbrunn nel 1956 concludeva che “la reazione di questo Ca2+ con il protoplasma all’interno della cellula è la più basilare di tutte le reazioni protoplasmiche”. Questa teoria, nonostante fosse stata completamente ignorata al tempo della sua pubblicazione, ha resistito in maniera brillante al test del tempo e agli sforzi sperimentali: oggi il segnale Ca2+ è generalmente considerato come il sistema maggiormente ubiquitario e pluripotente, coinvolto nella regolazione di quasi tutti i processi cellulari conosciuti.

Come conseguenza di questa complessità di segnale, lo ione Ca2+ solitamente produce effetti opposti anche all’interno della stessa cellula. Non sorprende quindi che la versatilità del segnale Ca2+ giochi un ruolo importante non solo in condizioni normali ma anche in reazioni patologiche cellulari. Privando la cellula della presenza di ioni Ca2+, la conseguenza è una morte rapida ed inevitabile. Allo stesso tempo un’eccessiva quantità di Ca2+ è assolutamente tossica, e la morte cellulare per eccessiva quantità di Ca2+ rappresenta probabilmente il più frequente tra questo tipo di meccanismi.

E’ un appuntamento del ciclo nazionale di 200 incontri “La scienza a Scuola” realizzati da Zanichelli in collaborazione con la rivista “Le Scienze”. Un tour didattico da ottobre a gennaio in cui 50 tra ricercatori, docenti, divulgatori e personalità del mondo scientifico incontreranno studenti e insegnanti degli istituti superiori e licei d’Italia per spiegare le ultime novità della Scienza, con particolare attenzione agli obiettivi dell’Agenda 2030 dell’ONU per lo Sviluppo Sostenibile.

Gli incontri sono riservati agli studenti e ai docenti delle singole scuole.

L’Agenda 2030 è un programma d’azione per le persone, il pianeta e la prosperità sottoscritto nel settembre 2015 dai governi dei 193 Paesi membri dell’ONU. Essa ingloba 17 Obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile – Sustainable Development Goals, SDGs – in un grande programma d’azione per un totale di 169 ‘target’ o traguardi. L’avvio ufficiale degli Obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile ha coinciso con l’inizio del 2016, guidando il mondo sulla strada da percorrere nell’arco dei prossimi 15 anni: i Paesi, infatti, si sono impegnati a raggiungerli entro il 2030. https://www.unric.org/it/agenda-2030

Da oltre 150 anni impegnata nella didattica scolastica e nella divulgazione scientifica, la casa editrice Zanichelli con questa iniziativa intende offrire agli studenti l’occasione di acquisire conoscenze su argomenti affascinanti e di stretta attualità scientifica direttamente dagli “addetti ai lavori”.

Il relatore
Paolo Pinton, Professore ordinario di Patologia Generale e coordinatore del corso di dottorato in Scienze Biomediche e Biotecnologiche dell’Università di Ferrara. Dirige il laboratorio di Trasduzione del segnale dove operano più di 30 ricercatori. Presidente dell’associazione italiana di Biologia cellulare e del differenziamento. Membro dell’accademia delle scienze di Bologna e dell’Accademia Europea.
Autore di oltre 280 pubblicazioni su riviste internazionali tra cui articoli sulle più prestigiosi riviste mondiali quali Science e Nature. La sua attività di ricerca è rivolta a capire come le cellule codificano ed integrano i segnali di vita e di morte in condizioni fisiopatologiche con particolare interesse all’oncologia. L’importanza del suo lavoro è documentata dal fatto di aver ricevuto oltre 30.000 citazioni e da numerosi riconoscimenti e premi scientifici tra cui il premio internazionale per la biologia cellulare Ferrari Soave promosso dall’accademia delle scienze di Torino in collaborazione con l’accademia dei licei. Titolare di 3 brevetti e finanziato sia dal Ministero dell’istruzione e della Ricerca che da enti quali AIRC e Telethon. E’ uno dei fondatori dell’associazione A-ROSE per studi traslazioni in ambito oncologico.

22 novembre

PAOLO PINTON
Patologo Generale, Università di Ferrara
Quando le cellule decidono di morire
• Liceo Statale Giorgio Dal Piaz
via Colombo 18, Feltre (BL)

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