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ansa.it – Scoperto un nuovo organo nel corpo umano

E’ tra i più grandi, è legato a invecchiamento e cancro

Redazione ANSA  

Rivoluzione in arrivo in anatomia, con la scoperta di un nuovo organo, tra i più grandi del corpo umano: si chiama interstizio e si trova diffuso in tutto l’organismo, sotto la pelle e nei tessuti che rivestono l’apparato digerente, i polmoni, i vasi sanguigni e i muscoli. E’ formato da cavità interconnesse piene di liquido e sostenute da fibre di collagene ed elastina.

Interstizio
Cellule del tessuto interstiziale (fonte: National Toxicologic Program)

Agisce come un vero e proprio ammortizzatore, ma la sua presenza potrebbe spiegare anche molti fenomeni biologici come la diffusione dei tumori, l’invecchiamento della pelle, le malattie infiammatorie degenerative e perfino il meccanismo d’azione dell’agopuntura. A indicarlo è lo studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports dall’Università di New York e dal Mount Sinai Beth Israel Medical Centre.

Etichettato per decenni come semplice ‘tessuto connettivo‘, l’interstizio era rimasto ‘invisibile’ nella sua complessità a causa dei metodi usati per esaminarlo al microscopio, che lo facevano apparire erroneamente denso e compatto.

Tessuto interstiziale

La sua vera natura è stata invece osservata per la prima volta grazie ad una nuova tecnica di endomicroscopia confocale laser, che consente di vedere al microscopio i tessuti vivi direttamente dentro il corpo, senza doverli prelevare e poi fissare su un vetrino. Impiegata su alcuni pazienti malati di tumore che dovevano essere sottoposti a chirurgia per rimuovere pancreas e dotto biliare, la tecnica ha permesso di osservare la reale struttura dell’interstizio, che è stato poi riconosciuto anche in tutte le altre parti del corpo sottoposte a continui movimenti e pressioni. Alla luce della sua complessità, l’interstizio si è così meritato la ‘promozione‘ ad organo.

“Questa scoperta ha il potenziale per determinare grandi progressi in medicina, inclusa la possibilità di usare il campionamento del fluido interstiziale come potente strumento diagnostico“, spiega Neil Theise, docente di patologia all’Università di New York. Il continuo movimento di questo fluido potrebbe spiegare perché i tumori che invadono l’interstizio si diffondono più velocemente nel corpo: drenato dal sistema linfatico, questo sistema di cavità interconnesse è la ‘sorgente’ da cui nasce la linfa, vitale per il funzionamento delle cellule immunitarie che generano l’infiammazione.

Inoltre, le cellule che vivono in questi spazi e le fibre di collagene che li sostengono cambiano con il passare degli anni e potrebbero contribuire alla formazione delle rughe, all’irrigidimento delle articolazioni e alla progressione delle malattie infiammatorie legate a fenomeni di sclerosi e fibrosi. Il reticolato di proteine che sostiene l’interstizio, infine, potrebbe generare correnti elettriche quando si piegano, seguendo il movimento di organi e muscoli, e per questo potrebbe giocare un ruolo nelle tecniche di agopuntura.

fonte: ANSA.IT

 

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Nuovo stato della materia scoperto nei nanotubi di carbonio

https://www.cnr.it – Comunicato stampa 21/03/2018

Uno studio Cnr rivela che nei nanotubi di carbonio, ottenuti arrotolando il grafene, con raggio di pochi nanometri e lunghi quanto il diametro di un capello, si realizza l’isolante eccitonico, predetto mezzo secolo fa dal premio Nobel Walter Kohn e finora mai confermato in modo convincente. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, aiuta a far luce sulla natura isolante o conduttiva dei nanotubi di carbonio.

Nanotubo di carbonio – Un elettrone (rosso) lungo un nanotubo di carbonio è ‘legato’ alla buca (blu) che si lascia dietro e forma un eccitone

Ricercatori dell’Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Nano-Cnr) hanno mostrato che nei nanotubi di carbonio si realizza spontaneamente un nuovo stato quantistico della materia, detto isolante eccitonico, predetto mezzo secolo fa dal premio Nobel Walter Kohn e finora mai confermato in modo definitivo. Lo studio, condotto in collaborazione con Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (Sissa), Istituto officina dei materiali (Iom-Cnr) e Istituto struttura della materia (Ism-Cnr) del Consiglio nazionale delle ricerche, è stato pubblicato su Nature Communications.

I nanotubi di carbonio sono cilindri ottenuti dal grafene, materiale bidimensionale composto da un foglio di carbonio dello spessore di un solo atomo che, una volta arrotolato, forma tubi con raggio di pochi nanometri (un nanometro è pari a un miliardesimo di metro) e lunghi quanto il diametro di un capello. Finora il comportamento di una classe importante di nanotubi, in grado di condurre corrente elettrica, si spiegava supponendo che gli elettroni degli atomi di carbonio si muovessero facilmente e indipendentemente uno dall’altro per tutta la lunghezza, cioè che il materiale si comportasse come un metallo. I ricercatori di Nano-Cnr hanno invece dimostrato che quando un elettrone abbandona un atomo di carbonio non si muove liberamente ma si lega con la buca che lascia dietro di sé, formando una particella composita fatta dall’elettrone e dalla buca, detta eccitone.

“Abbiamo riprodotto il comportamento collettivo di tutti questi eccitoni grazie a simulazioni numeriche sofisticate e molto affidabili basate sulla meccanica quantistica”, spiega Massimo Rontani di Nano-Cnr, “e verificato che gli elettroni sono liberi di spostarsi solo se viene fornita una quantità di energia sufficiente a dissolvere gli eccitoni. Questo significa che il nanotubo si comporta come un materiale isolante, un isolante eccitonico: si tratta di un fenomeno quantistico elusivo, a lungo inseguito”.

I nanotubi sono un sistema ideale per la nanoelettronica, potendo funzionare come minuscoli fili conduttori, e lo studio, dimostrando per la prima volta l’esistenza dell’isolante eccitonico nei nanotubi di carbonio, permetterà di comprendere meglio il meccanismo per cui i nanotubi si comportano da metallo o da isolante. “In questa ricerca siamo ripartiti dall’inizio, ignorando l’opinione consolidata secondo cui l’isolante eccitonico non poteva esistere nei nanotubi di carbonio”, spiega Daniele Varsano di Nano-Cnr. “Per arrivare a conclusioni affidabili sono state necessarie simulazioni numeriche sui supercalcolatori particolarmente complesse, rese possibili dal centro di eccellenza MaX, l’infrastruttura europea dedicata alla ricerca computazionale sui materiali guidata da Nano-Cnr. Grazie ai recenti sviluppi del calcolo ad alte prestazioni, l’high performance computing, è ora possibile predire proprietà della materia ancora inosservate, che fino a pochi anni fa si ritenevano irrealizzabili e relegate ai libri di testo”.

www.cnr.it
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