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sabato 18 novembre 2017
 
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Rassegna scientifica


Il ritmo circadiano nei mammiferi può essere regolato da fotocettori oculari non identificabili nè con i coni nè con i bastoncelli.

La luce conferisce il potere di percepire le immagini degli oggetti del mondo circostante. La luce avrebbe altresì il potere di sintonizzare le funzioni organiche endogene (orologio endogeno) con la luce solare, attraverso una correzione di eventuali deviazioni di fase.
Poiché l'enucleazione di entrambi i globi oculari abolisce questa sincronizzazione (ROENNEBERG T & R.G. Foster: Photochem. Photobiol. 1997 66, 549; Foster R.G.: Neuron, 1988 20 829) è giocoforza dedurne che le vie ottiche provenienti dalla retina e quelli che stimolano i centri circadiani non coinci- dono (MOORE R.Y, SPEH J.C. & CARD J.R J. Comp. Neurol 1995, 352 35 1), ne consegue che se degenerano una parte dei coni e dei bastoncelli, non di necessità debbono scomparire le corrispondenti manifestazioni circadiane. Entro quest'ambito speri- mentale occorre dedume:
1) che basta anche una esile traccia di fotocettività per mantenere inalterato il sistema circadiano (FO- STER R. G. J: biol. Rhythms 1933, 8, 517);
2) ovvero che l'occhio contiene fotocettori sconosciuti che contribuiscono a mantenere gli effetti della luce sul sistema circadiano.
Attraverso l'impiego di topi ornozigoti per la degenerazione retinica (rvlrv), che perdono un po' allavolta i fotorecettori a bastoncello, mentre conserva- no normali le risposte circadiane alla luce, e attraverso topi transgenici (rvta) che vanno incontro ad ablazione specifica dei fotorecettori a bastoncello durante la prima fase dello sviluppo, mentre rirnangono ancora fotocettivi circadiani, si poté stabilire che le risposte dei topi rvta erano all'incirca il doppio di quelli dei topi del ceppo rvlrv del medesimo gruppo genetico.
La perdita degli occhi tanto nei topi rvlrv che in quelli rtva aboliva gli effetti della luce sul sistema circadiano.
Questi risultati dimostrano che i bastoncelli non sono necessari per indurre il coinvolgimento circadiano alla luce e che i fotocettori che trasmettono queste risposte sono oculari. 1 topi rvlrv e quelli rtva subiscono una degenerazione secondaria dei fotocettori dei coni. Tuttavia un numero limitato di coni rimane nell'età adulta tanto da poterli considerare adeguati per regolare la fisiologia del tempo.
La retina dei topi contiene due popolazioni di coni, di cui una risponde al verde (508 nrn) e l'altro all'ultravioletto (359 nm). Entrambi partecipano alla fo- to-regolazione circadiana, veduta appoggiata dall'i- solarnento di un foto-pigmento verde funzionale con massimo d'assortimento a 534 nrn negli occhi del ratto cieco. Per determinare l'influenza che la perdita del predetto fotorecettore aveva sull'influenza determinante della luce DAVID GRAY & coll. (Nature Neurosci. 1998, 1 655) usarono topi ai quali avevano tolto fotocettori a mezzo di un transgene sinte- tico cl, il quale è formato in parte da un promotore dell'opsina rossa del cono umano attaccato a un gene attenuato della tossina difterica (WANG Y. & Coll: Neuron, 1992, 9, 429).I topi così trattati hanno retine con numeri normali di bastoncelli, ma con ridotto numero di coni nel- l'UV, solo il 5%, per cui sembrano mancare dei coni verdi, come risulta dalle analisi molecolari ed immunocitochimiche. Malgrado questa grave mutila- zione ai fotocettori coni, i topi el mostravano risposte circadiane complete alla luce monocromatiche a 509 nm. Se l'enueleazione era bilaterale la capacità dei topi di reagire ad un cielo di 12 h di luce e 12 dibuio con spostamenti nel loro ritmo circadiano era perduta.
Da questi dati si può trarre la conclusione: i fotoccttori coni verdi non sono necessari per l'induzione del ritmo circadiano, non solo ma l'insensibilità dei co- ni all'UV suggerisce fotocettori non coni in questo processo. Poiché i bastoncelli non rimangono colpiti nei topi cl in questa circostanza si deve dedurre che i bastoncelli sono responsabili del ritmo circa- diano.
Anche se studi precedenti avevano dimostrato che i fotocettori bastoncellari non sono necessari per l'induzione del ritmo fotocircadiano (FOSTER R: C & Coll.: J Cornp. Physiol. a sens. Neurol Behav. Phy- sioi. 1991, 169, 39. -LUPI D. & Coll.: Neuroscience
1999, 89, 363), questi risultati indicano la rindondanza di afferenze fotocettive al ritmo circadiano, per cui la mancanza di un tipo di cellule potrebbe essere compensato dalla presenza dell'altro tipo.
Si può concludere che gli occhi dei mammiferi contengono fotocettori non coni, non bastoncelli, capaci di regolare le risposte alla luce, comportamentali circadiane. Questi recettori si avvolgono certamente di fotopigmenti a base di Vit. A (PROVENCIO I. & R.G. FOSTER: Brain R. 1995,694,183; TA KAHA- SHI J. & Coll. Nature 1984, 308, 186) ma di struttu- re a disposizioni ancora dibattute. Le prossime ricerche dovranno tendere a precisare la sensibilità spet- trale di questi recettori non ancora caratterizzati.

Prof. Luigi Di Bella

Per Vivere 01/07/1999
http://www.alternativepervivere.com
   
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