è passato un anno o poco più da quando le api di tutto il mondo cominciarono a morire misteriosamente preoccupando un po’ tutti. La faccenda sembra esser rientrata almeno in parte e i media hanno così lasciato cadere l’argomento. I ricercatori però continuano nel loro lavoro di studio su quanto accaduto e tra questi anche i ragazzi dell’ITI Cobianchi con il progetto “Nidi d’ape”. Ecco l’intervista a due di loro, Federico e Teresa, con cui ho scambiato quattro chiacchiere durante l’attività di censimento al parco Veglia – Devero
Intervista a Teresa e Federico di \”Nidi d\’Ape\”

Rieccomi per scrivere di un problema che in realtà è molto conosciuto e citato quasi ovunque, che però è tutto fuorchè banale. Sto parlando del cosiddetto problema di Monty Hall che rappresenta un classico esempio di come la soluzione ad un problema di probabilità , ma non solo, possa essere controintuitiva.

Monty Hall non era un matematico, bensì un presentatore televisivo che per 28 anni condusse un programma intitolato Let’s Make a Deal su una televisione americana.  Nel programma era presentato un gioco che permetteva al concorrente di guadagnarsi una bella automobile. Veniva messo davanti a tre porte chiuse: dietro ad una di esse si trovava l’automobile e dietro alle altre due erano nascoste due capre. Il concorrente non aveva nessuna informazione per scegliere una porta, perciò la scelta era dettata soltanto dal caso: doveva tirare ad indovinare. Fino a questo punto la prova in questione è soltanto di fortuna, ma qui entra in gioco la strategia: dopo la scelta del concorrente il conduttore, Monty Hall, che sapeva cosa si trovava dietro ad ogni porta ne apriva una mostrando sempre che dietro vi era una capra. E chiedeva al concorrente se intendeva cambiare la sua scelta. Forse scritto in questo modo potrà apparire un po’ cervellotico, ma con un esempio si capirà quanto sia semplice il gioco in questione. Denominiamo le porte con A,B e C  e supponiamo di scegliere la porta A. Monty Hall ci rivela che dietro alla porta C si trova una capra e ci chiede se vogliamo cambiare la nostra scelta. Cosa ci conviene fare? E’ più astuto cambiare? O è meglio mantenere la scelta precedente? Oppure è assolutamente uguale?

Questo problema non era affatto semplice e scatenò un piccolo “caso diplomatico” tra matematici. Uno spettatore del programma, Craig Whitaker, scrisse a Marilyn vos Savant, che figurava nel Guiness dei Primati come persona con il massimo Q.I. misurato e che curava una rubrica sulla rivista Parade, la seguente lettera:

“Suppose you’re on a game show, and you’re given the choice of three doors. Behind one door is a car, behind the others, goats. You pick a door, say #1, and the host, who knows what’s behind the doors, opens another door, say #3, which has a goat. He says to you, “Do you want to pick door #2?” Is it to your advantage to switch your choice of doors?”

La risposta di Marilyn vos Savant gli suggeriva di cambiare sostenendo che la probabilità di trovare l’automobile cambiando sarebbe stata pari a 2/3 mentre quella di trovare la capra rimasta sarebbe stata pari soltanto ad 1/3. In poche parole cambiando si avevano il doppio delle probabilità di trovare l’automobile!

Questa risposta può lasciarci un po’ perplessi e Marilyn per giustificare intuitivamente suggerisce di immaginare un caso in cui invece di considerare tre porte, ve ne siano invece 1.000.000. Se dopo averne scelta una tra quelle 1.000.000 vedessimo che tutte tranne la 777.777 nascondono una capra, ci verrebbe istintivo cambiare. Il meccanismo, illustra Marilyn, è lo stesso soltanto con numeri differenti.

La spiegazione era molto sintetica, ma corretta e si può dimostrare in diversi modi. Quello più semplice, a mio modo di vedere, consiste nel pensare a cosa potrebbe succedere.

Immaginiamo ad esempio di aver scelto la porta A: le probabilità di aver indovinato sono 1/3 e quelle di aver sbagliato sono 2/3. A questo punto viene per esempio mostrato che dietro la porta C c’è una capra. Vi conviene cambiare? Se avete indovinato prima no, ma se nella prima scelta avete sbagliato (che è la cosa più probabile) vi conviene cambiare perchè allora l’automobile non può che essere dietro la porta B!

Non se questa spiegazione vi abbia convinto, ma nel caso in cui non foste potete fare qualche prova qui. In ogni caso non sentitevi dei marziani se non vi convince perchè Marilyn vos Savant, subito dopo aver pubblicato la sua risposta ricevette un mare di lettere da matematici americani infuriati che sostenevano che avesse sbagliato.  Eccone qualche esempio:

I am sure you will receive many letters on this topic from high school and college students. Perhaps you should keep a few addresses for help with future columns.

W. Robert Smith, Ph.D.
Georgia State University

May I suggest that you obtain and refer to a standard textbook on probability before you try to answer a question of this type again?

Charles Reid, Ph.D.
University of Florida

You are the goat!

Glenn Calkins
Western State College

Questi sono soltanto alcuni esempi di risposte ricevute da Marilyn, ma dopo una sua ulteriore risposta sulla rubrica di Parade in cui spiegava più nei dettagli la sua soluzione la maggior parte dei suoi oppositori si convinse del fatto che “sì, conviene cambiare”. Paul Erdős, il più prolifico, scientificamente parlando, dei matematici del ’900 non fu convinto nemmeno da questa spiegazione e si arrese soltanto quando vide che gli esiti delle simulazioni rispecchiavano le previsioni di Marilyn.

In realtà sul problema di Monty Hall ci sarebbe da dire moltissimo, da come possa essere risolto con la teoria di Bayes, alle sue varianti con più porte, fino a una versione quantistica del problema (che forse merita di più di un cenno, ma lo rimando ad un indefinito futuro) e così via.

L’invito è sempre lo stesso: se trovati errori protestate, se non è chiaro chiedete e se sapete qualcosa condividete via commento, email o pagina facebook.

p.s.Il problema di Monty Hall è citato molto spesso nel cinema o nella letteratura, ad esempio nel film 21 (anche se la spiegazione fornita non mi sembra proprio perfetta) o nel libro “Lo strano caso del cane ucciso a mezzanotte”.

Visto che è stato tirato in ballo questo argomento nei commenti al post sull’apoptosi di Manuel, eccovi qua l’affascinantissima storia di un’ameba sociale!

Penso che nell’immaginario comune le amebe siano viste come una sorta di blob che si sposta strisciando e che può causare dissenterie… in realtà, esistono migliaia di amebe molto diverse tra loro e la maggior parte non causa nessun tipo di malattia all’uomo. E quella che vi sto presentare è molto speciale!

Dictyostelium discoideum, per gli amici Dicty, è un’ameba che si trova normalmente nel terriccio e che si nutre di batteri. In condizioni normali la sua vita è alquanto noiosa: va a caccia di cibo, mangia e si riproduce per via asessuale. Quando però si riproduce troppo in fretta, i batteri di cui si nutre non sono più sufficienti a sfamare tutte le amebe e queste entrano in stato di “carestia” (in inglese “starving”). A questo punto cominciano a produrre AMP ciclico, una molecola che si comporta da messaggero, che viene recepito dalle altre amebe, le quali lo producono a loro volta provocando un fenomeno di amplificazione del segnale. L’AMP ciclico le porta ad aggregarsi tutte in un unico punto e, una volta aggregate, formano una struttura detta “lumaca”. Attraverso un’altra sequenza di segnali chimici si organizzano a costituire un corpo fruttifero, ovvero una struttura in cui circa il 20% delle amebe  che costituivano la lumaca formeranno il “gambo” , mentre il restante 80% sporifica e andrà a costituire il “fiore”. Le amebe che costituiscono il gambo muoiono mentre quelle che si trovano nel fiore rilasciano le loro spore che andranno a cadere in luoghi distanti (a un’ameba bastano 10 cm più in là) dove ci sarà abbondanza di batteri di cui nutrirsi. Lo scopo del corpo fruttifero è proprio quello di sollevare le spore dal suolo per permettere loro di disperdersi meglio.

Quest’ameba è semplicemente spettacolare per chi si occupa di evoluzione! Innanzitutto, incontriamo una forma di comunicazione tra organismi che collaborano e cooperano tra loro; in secondo luogo, quando si aggregano, costituiscono un primitivo organismo pluricellulare, in quanto si comportano come se fossero un tutt’uno e ogni cellula ha un ruolo predefinito. Addirittura, in termini poco scientifici, si può dire che le cellule del gambo si sacrificano per la sopravvivenza della specie. Inoltre, per ricollegarmi al post di Manuel, abbiamo una forma di apoptosi in organismi unicellulari, che si osserva appunto nelle cellule del gambo.

Ma la parte migliore arriva adesso: tra queste amebe possono nascondersi dei chaeters! I cheaters (in italiano si potrebbe tradurre con “bari”) sono degli individui mutanti che non entrano mai a fare parte del gambo, ma formano sempre le spore. Di nuovo parlando in termini poco scientifici, li potremmo definire organismi egoisti. Questi individui hanno subito delle mutazioni per cui riescono a eludere i segnali che li porterebbero a costituire il gambo: il loro programma genetico permette loro solo di sporificare e formare il fiore.

La domanda che ha tormentato gli evoluzionisti quando hanno scoperto questo fenomeno è questa: dal momento che il genotipo cheater riesce sempre a riprodursi dovrebbe essere avvantaggiato rispetto al genotipo normale, quindi perchè non prende il sopravvento e non porta l’altro genotipo all’estinzione? In realtà, il genotipo cheater è avvantaggiato fintanto che ci sono altri individui che costituiscono il gambo, per cui se il genotipo cheater prendesse il sopravvento porterebbe l’intera specie all’estinzione. Infatti, se avessimo una popolazione di soli cheaters, nessun individuo sarebbe in grado di formare il gambo e, in caso di carestia, sarebbero destinati a morire tutti. Quindi i cheaters possono sopravvivere solo se coesistono con il genotipo normale.

Il fatto di dover convivere con vicini così scomodi, ha fatto sì che, tra gli individui con genotipo normale, siano stati favoriti mutanti in grado di resistere ai cheaters; a sua volta, questo fenomeno esercita una pressione selettiva sui cheaters tale da favorire solo quei ceppi che riescono a eludere i sistemi di difesa degli organismi con genotipo normale. Quindi le interazioni tra individui chaeters e non cheaters hanno generato una sorta di “corsa alle armi”, in cui entrambe le parti sviluppano sempre nuove strategie per non essere sopraffatti dall’avversario.

La storia che ho raccontato in questo post è un riassunto molto conciso e semplificato di un enorme lavoro molto più approfondito che potete trovare al seguente link:

dictyBase

E, se volete, potete vedere questo video in cui un ricercatore vi racconterà una delle più recenti scoperte sui meccanismi di difesa dai cheaters di Dicty:

cheater resistance is not futile

Immaginate di vivere in un mondo in cui la morte sia un evento programmato alla perfezione e soprattutto è un qualcosa che tu stesso metti in atto e non perchè improvvisamente ti sia venuto un attacco di depressione, ma lo fai per il bene della collettività; può anche capitare che ci sia qualcuno che ti dica “ucciditi” e tu gli ubbidisca come se nulla fosse.
Spero vivamente di non sbagliarmi quando dico che sembra una situazione uscita da qualche libro di fantascienza. Però la fantascienza diventa realtà quando parliamo di cellule.
Ebbene sì, forse qualcuno di voi lo saprà già, forse ne avrete solo sentito parlare, ma in un organismo pluricellulare, dal più semplice al più complesso, la morte cellulare programmata è un evento fisiologico imprenscindibile. Il motivo per cui si sia evoluto un meccanismo automatico e irreversibile di morte cellualre mi sembra abbastanza chiaro. Sia come mezzo di difesa, ad esempio quando le cellule vengono infettate da virus, sia come mezzo di controllo numerico delle cellule, sia come mezzo di selezione negativa.
Nel primo caso, quando una cellula viene infettata da un virus, il nostro sistema immunitario ha evoluto un meccanismo per riconoscere tali cellule e indurle a morire, per evitare di diffondere ulteriormente l’infezione; questo compito spetta ad una popolazione cellulare particolare: i Linfociti T citotossici, che devono il nome proprio alla funzione che svolgono (non sono gli unici in realtà ad esserne capaci, ma sono senza dubbio i più importanti, o come spesso accade in biologia soltanto i più studiati).
Nel secondo caso in qualsiasi tessuto sano, tranne in condizioni particolari, il numero di cellule è pressappoco costante, per un perfetto bilanciamento tra proliferazione e morte cellulare. Una mancata proliferazione od un’eccessiva morte cellulare porta ad ipoplasia, viceversa c’è iperplasia. I motivi per l’uno e l’altro scompenso possono avvenire sono diversi.
Nel terzo caso potremmo fare l’esempio dei neuroni; durante lo sviluppo del sistema nervoso, le cellule che si formano sono molte di più di quelle che poi effettivamente permangono. Sopravvivono soltanto quei neuroni che riescono a contattare con i loro assoni ed a essere contattati correttamente da altri neuroni/organi bersaglio (axon pathfinding). Gli altri vanno incontro a morte cellulare perchè non ricevono i segnali di sopravvivenza. Come spiegherò più approfonditamente dopo, i segnali di sopravvivenza sono fondamentali per una cellula. Questi segnali solitamente provengono dall’esterno della cellula stessa e la mantengono in vita. Se asportiamo la cellula dal suo contesto e non le diamo i fattori di crescita, la cellula muore. Le cellule tumorali sono in grado di iperstimolarsi e spesso, in condizioni di assenza di fattori di crescita, riescono comunque a sopravvivere.
Normalmente, il processo di morte cellulare programmata viene chiamato apoptosi, termine creato ad hoc dal 1972 da John Kerr (articolo originale). Il modello studiato era il nematode C elegans.
L’apoptosi è un processo irreversibile e preciso. L’evento cruciale è l’attivazione della “cascata delle caspasi”. Per cascata in biologia molecolare si intende una serie di attivazioni enzimatiche successive, solitamente partendo dall’attivazione di un recettore, che portano ad una risposta finale. Esistono numerosi esempi di queste cascate, le più studiate sono la cascata delle Ras-MAP chinasi e la cascata delle caspasi. Le caspasi sono una famiglia di proteasi (enzimi che idrolizzano il legame peptidico tra un amminoacido e il suo contiguo), che una volta attivate in cascata, tagliano e attivano tutta una serie di bersagli che portano alla degrazione ordinata del DNA, alla perdita dei legami con le cellule circostanti e alla frammentazione della cellula stessa in corpi apoptotici, che vengono successivamente fagocitati dai macrofagi.
Come potete vedere è un processo che non lascia nemmeno traccia.
L’attivazione delle caspasi può avvenire principalmente in tra modi: attraverso un cosiddetto recettore di morte, come il TNFR (recettore per il TNF) e FAS. Questi recettori sono espressi su praticamente tutti i tipi celluari, e una volta attivati dai loro rispettivi ligandi, innescano le caspasi (direttamente o indirettamente) e la cellula va incontro a morte.
Oppure attraverso un danno intracelluare irreversibile, durante il quale si attivano numerose proteine pro-apoptotiche, come Bad o Bax, che portano tra le altre cose al danneggiamento dei mitocondri, i quali vengono distrutti. La distruzione dei mitocondri porta alla liberazione nel citoplasma della proteina citocromo c, che assieme a apaf-1 e ad una caspasi (la caspasi 9) iniziano e attivano la cascata.
Il terzo modo con cui le caspasi possono essere attivate inizia con i Linfociti T citotossici che introducono nella cellula bersaglio un enzima (chiamato Granzima) che attiva a sua volta le caspasi. Il linfocita può anche agire attivando il recettore FAS espresso sulla cellula.
Gli stessi linfociti possono andare in contro a morte attraverso lo stesso meccanismo. Nel nostro organismo ci sono i cosiddetti siti immunologicamente protetti, che sono delle zone anatomiche, come cornee, testicoli e il feto (anche se non è una zona anatomica), che non vengono raggiunti dal nostro sistema immunitario per evitare possibili danni (soprattutto al feto, che verrebbe riconosciuto come un qualcosa di estraneo dall’organismo materno). Questo isolamento viene attuato attraverso l’uccisione attraverso il recettore FAS dei linfociti.

Se volete farvi un’idea di quanto sia complesso il meccanismo dell’apoptosi, e come lui molti altri meccanismi, date un’occhiata a questo schema:

www.cellsignal.com

L’apoptosi è senza dubbio un argomento affascinante. Numerosi tumori si sviluppano inibendo l’apoptosi con mutazioni nei geni oncosoppressori pro-apoptotici (per vedere cos’è un oncosoppressore potete rileggervi il mio vecchio post sui tumori).
Voglio ora approfondire l’argomento parlandovi di uno studio (Lum et al., Growth Factor Regulation of Autophagy and Cell Survival in the Absence of Apoptosis. Cell 2005) condotto su cellule in coltura private dei geni proapoptotici Bax e Bak. Queste cellule incapaci di attivare l’apoptosi sono state messe in coltura senza il loro principale fattore di crescita (interleuchina 3). Normalmente le cellule private dei loro fattori di crescita vanno in contro ad apoptosi entro 48 ore. Queste cellule però non possono attivare l’apoptosi e pertanto sopravvivono. Smettono di replicarsi e le loro dimensioni diminuiscono progressivamente. Il loro metabolismo si arresta quasi completamente  (la glicolisi si arresta, i mitocondri si arrestano), sulla membrana diminuiscono i recettori ed i trasportatori di nutrienti (l’unica proteina che non ha un declino è il recettore per l’interleuchina 3). Dopo circa 24 settimane il 95% delle cellule muore comunque, probabilmente si sfaldano e si distruggono completamente, ma non tramite apoptosi.
Cosa succede in queste 24 settimane? Come ultimo e disperato tentativo di sopravvivenza forzata, le cellule cominciano ad autodigerirsi per ricavare energia. Questo processo si chiama autofagocitosi, durante il quale organuli, proteine e altre componenti cellulari vengono digeriti. Questo spiega la diminuzione delle dimesioni delle cellule.
I ricercatori hanno provato ad inibire anche l’autofagocitosi, inattivando i geni chiave del processo, e le cellule in questo modo sono tutte morte dopo circa 96 ore.
Come ho già detto, non è l’apoptosi in questo caso ad entrare in azione, ma un altra via, sicuramente meno pulita e più pericolosa (qualora questa si verificasse in un organismo), che è chiama necrosi (con l’accento sulla e).

Spero di non essere stato noioso. Se avete domande, chiarimenti, critiche come sempre dico, fatele! Se volete avere notizie aggiuntive chiedete (e sperate che vi sappia rispondere). Ciò detto, vi saluto! Alla prossima

“Light mill is a toy as long as you don’t try to explain how it works.” Mike I.

Un radiometro è un oggetto molto particolare, che a prima vista può sembrare un mulino e che ha dato del filo da torcere ai fisici per qualche tempo.

Si tratta di un bulbo contenente un mulinello le cui quattro pale sono dipinte da un lato di nero e di un colore riflettente  che le rende simili ad uno specchio dall’altra parte. Le pale sono montate su un ago per minimizzare l’attrito (dalla foto si vede discretamente bene) e contenute in un bulbo dove è presente un vuoto parziale. Lo si vede comparire in mostre scientifiche, musei e lezioni di professori reattivi come metodo per osservare la fantomatica pressione di radiazione: infatti il radiometro in questione se esposto alla luce gira e la sua velocità di rotazione si osserva essere proporzionale alla luce (da qui il nome radiometro). Questo strumento è stato sviluppato da Sir William Crookes nel 1873 mentre studiava le interazioni tra radiazione infrarossa e tallio e reso pubblico accompagnato da una spiegazione dell’inventore stesso in un articolo.

In generale la pressione di radiazione è una forza esercitata dalla radiazione elettromagnetica su una qualsiasi superficie che ad essa viene esposta. Questa forza è differente a seconda di come si comporta la superficie  colpita dalla radiazione: in particolare se la superficie è riflettente riceve una pressione doppia di quella che riceverebbe la stessa superficie se fosse totalmente assorbente. (Il meccanismo è lo stesso per cui se una sferetta viene lanciata contro una parete e compie un urto elastico trasmette un impulso doppio di quello che trasmetterebbe con un urto totalmente anelastico.) Pertanto si ha che sulla faccia riflettente viene esercitata una forza doppia che spinge le pale del mulino.

Questa interpretazione fu quella fornita da Crookes e che risultò molto accattivante per Maxwell, di cui confermava le teorie sulla radiazione. C’era però un problema: le palette ruotavano nel verso sbagliato. In poche parole era come se la forza spingesse dalla parte delle pareti nere! In condizioni di vuoto spinto, si verificò successivamente nel 1901 (quando fu dimostrata sperimentalmente l’azione della pressione di radiazione), quest’effetto si può osservare. Ci deve essere pertanto un fenomeno legato al fatto che il vuoto non è “perfetto” che si sovrappone significativamente sull’effetto della pressione di radiazione.

Si cercarono quindi spiegazioni alternative, analizzando nei dettagli il radiometro: una risposta venne dalla teoria dei gas. Infatti, come accennato, dentro il bulbo viene creato un vuoto parziale: anche perchè il radiometro non è costantemente connesso ad una pompa che lo mantenga a vuoto, perciò con il tempo “il vuoto è sempre meno vuoto” ed è perciò gas rarefatto.  Il fatto che il calore legato alla radiazione infrarossa venga maggiormente assorbito dalla faccia nera porta il gas  a contatto con la faccia scura a scaldarsi e perciò a dilatarsi spingendo la pala nel verso giusto.

Questa interpretazione viene spesso considerata quella corretta, ma Maxwell per primo leggendola capì che non poteva esserlo:  il gas espandendosi non avrebbe un effetto netto di rotazione, (ci sarebbe soltanto un flusso di calore all’interno del bulbo) perciò doveva essere qualcosa d’altro a muovere le misteriose palette.  Una variante di questa spiegazione  (legata all’ “evaporazione” di molecole sulla superficie della paletta) sarebbe valida  se il libero cammino medio delle molecole di gas rarefatto fosse confrontabile con le dimensioni del bulbo: è infatti una lunghezza minore di un millimetro.

In realtà qualche anno dopo che questa variante fu scartata Albert Einstein dimostrò che le pressioni dai due lati della paletta (che prima si è detto non avere effetto netto) non sono equivalenti nelle vicinanze dei bordi per via della differenza di temperatura ai due lati. La forza prevista dal calcolo di Einstein sarebbe sufficiente a muovere le pale del mulino, ma non troppo velocemente (mentre sperimentalmente lo si osserva andare piuttosto spedito).

La soluzione all’enigma venne invece da Osborne Reynolds nel 1879 con un articolo in cui introduceva il concetto di traspirazione termica ovvero il flusso di gas attraverso superfici porose causato da una differenza di temperatura sulle due diverse facce. Se supponiamo che il gas sia inizialmente alla stessa pressione ci sarà un flusso di gas dal lato più freddo a quello più caldo e perciò ad un aumento della pressione dalla parte più calda. Questo potrà sembrare un po’ strano e quantomento controintuitivo e avviene infatti soltanto per i gas rarefatti:  quello che avviene è che le molecole rimbalzano di più su una delle pareti porose  che non sull’altra e questo porta ad una condizione di equilibrio (dinamico) che invece di essere del tipo:

ha invece un andamento:

La differenza di comportamente tra gas e gas rarefatto è quindi responsabile di questo comportamento controintuitivo. Però si potrebbe protestare che le palette del radiometro non sono porose e infatti ci si deve concentrare sui loro bordi che sono soggetti ad una serie di forze tangenziali legate a queste differenze di pressioni. La rotazione prevista è uguale a quella osservata ed è una teoria che riesce a spiegare le velocità di rotazione raggiunte.

L’effetto è immediato, però come potete vedere la spiegazione non è per nulla banale e nemmeno reperire del materiale in merito è semplice: eppure il radiometro è un ” giocattolo”  interessantissimo che mette in gioco molti rami della fisica. Se qualcuno leggendo questo post trovasse degli errori o avesse altre informazioni mi farebbe un favore grandissimo commentandolo.

How does a light-mill works

Enhaced radiometric forces

Lightmill rotation revearsal (un interessante esperimento, che consiste nel fare ruotare nel verso opposto un radiometro mettendolo in un frigorifero)

Un po’  di notizie interessanti sulla pressione di radiazione

La cosa che voglio subito specificare, è che questo post non vuole avere nessun connotato di tipo bioetico. D’altronde è interessante anche solo cercare di capire come possa funzionare un farmaco simile.. senza andarsi ad impelagare in territori che non competono a questo sito!
La pillola RU486 è un farmaco inventato negli anni 80 da una  compagnia francese, la Roussel Uclaf, (la sigla RU viene da lì), quindi parliamo di una cosa che ha già i suoi anni, e non di un ultimo ritrovato farmacologico.  Il principio attivo è l’ormone steroideo sintetico Mifepristone. La base di tutto il processo è che il Mifepristone è un antiprogestinico, ovvero inibisce l’azione di questo importante ormone (il progesterone) secreto principalmente dall’ovaio. Il progesterone è un ormone steroideo (derivato cioè dal colesterolo) importantissimo sia nel ciclo mestruale, sia durante la gravidanza. Durante il ciclo mestruale, della durata indicativa di 28 giorni (con una forte variabilità interindividuale), l’evento principale è l’ovulazione, ovvero l’uscita dell’ovocita dal follicolo ovarico (e la sua discesa lungo le tube), e questo evento corrisponde a concentrazioni ematiche molto alte di ormoni gonadotropici (LH e FSH) secreti dall’ipofisi; l’ovulazione, quindi, è possibile soltanto se le gonadotropine raggiungono concentrazioni molto alte, e di solito avviene attorno al 14esimo giorno del ciclo. Una volta avvenuta l’ovulazione, il follicolo svuotato si trasforma in una ghiandola endocrina transiente, la cui principale funzione è quella di produrre progesterone e in quantità minore estradiolo (un estrogeno): Il corpo luteo (chiamato così perché ha un aspetto giallastro a causa di un pigmento carotenoide, la luteina). Il progesterone prodotto dal corpo luteo ha due funzioni, la prima è quella di inibire la produzione di gonadotropine per impedire l’ovulazione, la seconda è quella di preparare l’utero ad una possibile gravidanza, facendo accrescere la mucosa uterina (endometrio) e promuovendo la secrezione mucosa, fondamentale per l’impianto e l’attecchimento dell’embrione. Se avviene la fecondazione, si innesca un feedback positivo (hCG) che mantiene il corpo luteo attivo, e questo permette il proseguimento della gravidanza. Se non avviene la fecondazione, il corpo luteo dopo circa 14 giorni regredisce e scompare, i livelli di progestinici si abbassano, viene meno l’effetto di feedback negativo sull’ipofisi che incomincia a produrre nuovamente gonadotropine per l’inizio di un nuovo ciclo; d’altro canto, venendo meno il progesterone, l’endometrio si sfalda, provocando diffuse emorragie, che caratterizzano la fine (o l’inizio, dipende dal punto di vista) del ciclo mestruale. Con l’inizio del nuovo ciclo, grazie all’azione degli estrogeni prima, e progesterone poi, l’endometrio crescerà nuovamente (in realtà il discorso è molto più complesso). Ok, ora che ho fatto questa veloce panoramica, vediamo di arrivare al dunque. Ammettiamo che sia avvenuta la fecondazione dell’ovocita, lo zigote così formato si divide ripetutamente fino a formare la blastocisti che si impianta nell’endometrio e vi si addentra. L’impianto della blastocisti più o meno avviene durante il 7-8 giorno di sviluppo, sotto il diretto controllo del progesterone. Come ho già detto, il Mifepristone è un derivato sintetico del colesterolo, che inibisce l’azione del progesterone. Questa molecola, infatti, si lega con affinità molto alta al recettore del progesterone (esistono due isoforme di questo recettore, entrambe queste isoforme sono dei tipici recettori nucleari). Pur legandosi al recettore, non lo attiva come invece farebbe il suo naturale ligando, ma legandosi ad esso, impedisce che il progesterone si leghi. Si parla quindi di antagonismo competitivo. Questo antagonismo porta alla disorganizzazione dell’endometrio, ed al distaccamento dell’embrione; Questo provoca un abbassamento dell’hCG prodotta dall’utero, indispensabile per il mantenimento del corpo luteo (indispensabile per il mantenimento della gravidanza fino alla formazione della placenta); Il trattamento deve essere effettuato entro la nona settimana (in alcuni casi entro la settima). Per aumentare l’efficacia del trattamento, il mifepristone viene spesso associato a prostaglandine e al misoprostolo (che viene somministrato 24-72 ore dopo il mifepristone). Non sono conosciuti effetti genotossici o teratogeni, mentre alcune controindicazioni possono essere nausea, vomito, dolore addominale ed eccessivo sanguinamento. Il Mifepristone a dosi diverse da quelle utilizzate per l’aborto farmacologico (600mg), può anche essere utilizzato come anticontraccettivo sia pre che post coitale (quindi sia come pillola, che come pillola del giorno dopo), in quanto cambia completamente la morfologia dell’endometrio. Nuove frontiere di utilizzo potrebbero essere quelle nella cura contro i tumori di origine ormonale, e in diverse patologie come l’endometriosi.

Trovo corretto citare le fonti che ho utilizzato,

ovviamente Wikipedia the free Encyclopedia, precisamente qui e qui. In più ho utilizzato il libro Embriologia di Barbieri e Carinci.

Se notate errori, o volete fare precisazioni o più semplicemente domande, ovviamente fatelo!