Academic literature on the topic 'Risposta fisiologica'

SommarioLa capacità di modulare l’introito calorico in risposta ai cambiamenti della richiesta energetica è essenziale per la sopravvivenza dell’individuo. L’apparente spontaneità con cui decidiamo di alimentarci dipende da una complessa interazione tra percezioni visive olfattive e cognitive e il sistema nervoso centrale che integra a livello ipotalamico i segnali periferici relativi allo stato nutrizionale. La conservazione dell’equilibrio energetico può essere considerata un processo dinamico e, sotto controllo fisiologico ideale, le variazioni di un componente (spesa energetica) provocano cambiamenti compensatori biologici e/o comportamentali nell’altra parte del sistema (introito calorico) e viceversa. Nella vita di tutti i giorni un abbinamento così perfetto tra apporto energetico e dispendio energetico è difficilmente raggiungibile e il tessuto adiposo funge da deposito dinamico, proteggendo dalle inevitabili deviazioni dell’equazione di equilibrio. Recenti studi hanno dimostrato che la risposta adattativa della spesa energetica a differenti interventi dietetici (alimentazione eccessiva o restrizione calorica) identifica la presenza di due differenti fenotipi metabolici (“dissipatore” e “risparmiatore”). In questa rassegna verranno discussi i principi fondamentali dell’equazione del bilancio energetico e il loro metodo di misurazione mediante camera metabolica. Verranno inoltre descritti i due diversi fenotipi metabolici che possono indicare la propensione di un individuo a essere più o meno incline allo sviluppo dell’obesità.

A seguito del devastante terremoto che ha colpito l'Abruzzo il 6 aprile 2009, l'Università Cattolica del Sacro Cuore di Milano, Facoltà di Psicologia, ha proposto un intervento di supporto ai minori vittime del disastro naturale. L'intervento, attivato all'interno del campo di accoglienza di Paganica 5, si è ispirato alle basi teoriche e alla metodologia che definiscono la NET (Narrative Exposure Therapy) un approccio standardizzato a breve termine per il trattamento del disturbo post-traumatico (PTSD). L'utilizzo della KIDNET (versione per i bambini) presentata sotto forma di un gioco a più incontri, denominato "Linea della vita", si è rivelato una metodologia particolarmente adatta ed efficace nel contesto di emergenza post-terremoto per ridurre in breve tempo l'attivazione psico-fisiologica dei bambini, operare una ristrutturazione cognitiva dell'esperienza entro il concetto di sé e normalizzare le risposte emotive associate all'evento traumatico.

Il saggio ricostruisce il significato dell'art. 19 dello Statuto dei lavoratori nell'esperienza applicativa del sistema di relazioni sindacali. La chiave di lettura proposta č che obiettivo della legislazione di sostegno fosse quello di promuovere la contrattazione collettiva di diritto comune senza regolarla, agevolando il riconoscimento dei diritti sindacali nei contratti collettivi come contenuti della parte obbligatoria di essi per innervare un sistema di fisiologiche relazioni sindacali nell'impresa. Rispetto a questo modello di legislazione, gli svolgimenti interpretativi intervenuti dopo il referendum abrogativo del 1995 ne hanno reso l'applicazione contraria alla sua stessa logica. Ma soprattutto, al cospetto di accordi separati e di dissensi tra sindacati sui rinnovi contrattuali - di cui la piů preoccupante manifestazione si č avuta negli accordi Fiat - l'assenza di regole condivise sulla contrattazione ha evidenziato notevoli criticitŕ ed incongruenze sulle scelte di governo delle relazioni sindacali in azienda, di cui l'A. auspica una risposta da parte degli attori del sistema all'insegna della ritrovata unitŕ sindacale.

Negli ultimi anni il ruolo centrale del nervo vago (NV) nei processi di auto-regolazione è diventato sempre più noto. Il NV svolge funzioni cruciali e trasversali in diversi meccanismi di adattamento e sviluppo della vita umana, e in particolare di tutti i processi legati a sopravvivenza, emozioni e relazioni. Infatti, il NV ha funzioni importanti che vanno dalla regolazione del battito cardiaco alla raccolta di informazioni sullo stato di tutti gli organi vitali, dalla digestione fino alla risposta immunitaria. Negli ultimi anni si sono diffuse diverse teorie ed approcci per spiegare il funzionamento del vago in fisiologia o a seguito di stress cronico o eventi traumatici. Il tema è diventato così popolare da generare un gergo specifico: ormai è consueto sentire i terapeuti dire, in supervisione o nelle discussioni tra colleghi, espressioni come "con questo paziente abbiamo stabilizzato per bene il vago" o "il vago di questa paziente è bloccato", che, fino a qualche tempo fa, non si usavano. Al fine di sviluppare una pratica clinica consapevole e massimamente efficace, diventa oggi fondamentale sapere esattamente perché e come è interessante agire sul NV secondo una prospettiva ampia e integrata.

La metodica della risonanza magnetica funzionale consente l'esplorazione dei processi cerebrali, che sono alla base dei comportamenti umani. L'interesse di ricerca si è concentrato soprattutto sui processi cerebrali connessi con l'esperienza estetica. La ricerca neuroscientifica trova riferimento continuo con l'osservazione del comportamento umano, nonché con l'universo delle scienze umane, in particolare della psicologia e della filosofia. L'avanzamento della ricerca neuroscientifica ha condotto al confronto con la sociocognizione in chiave motoria, fino al costrutto della teoria della mente e alla sintonizzazione del comportamento altrui. Transdisciplinariamente sono stati rilevanti gli approdi con la teoria dell'attaccamento di Bowlby e il concetto freudiano di empatia, che hanno trovato verifica empirica nelle più recenti scoperte fisiologiche e neuroscientifi-che. Uno dei settori che nel futuro sarà più rilevante per le neuroscienze, e che implicherà di per sé un approccio transdisciplinare, è quello del rapporto tra uomo e robot. La domanda frequente "quale è il significato profondo della ricerca neuroscientifica?" può trovare risposta solo se si ammette e se si sviluppa il dialogo con le altre discipline e delle scienze umane e delle scienze della natura.

Questo studio longitudinale ha valutato 33 madri dal 3° trimestre di gravidanza ai 3 mesi circa dal parto. Il campione fa parte di un piů ampio studio sulla transizione alla genitorialitŕ, dal quale sono state selezionate le donne con una relazione stabile con il partner e un buon supporto sociale percepito per poter escludere fattori di rischio psicosociale, che non riportavano precedenti disturbi psichiatrici, gravidanza fisiologica e bambini nati sani e a termine. In gravidanza č stato valutato il tono dell'umore materno, la soddisfazione nella relazione di coppia e i sintomi psichiatrici life-time. A circa 3 mesi dal parto il protocollo comprendeva la videoregistrazione dell'interazione con il bambino secondo la metodica del Global Rating Scale (GRS), il retest della scala per la depressione e un'intervista sul contesto emotivo della maternitŕ con riferimento all'andamento e alla soddisfazione nell'esperienza di allattamento. I risultati hanno evidenziato correlazioni negative fra segni di depressione della madre dopo il parto e la scala della sensibilitŕ del GRS, cosě come la qualitŕ del supporto del partner č apparsa correlata con le problematiche relative all'esperienza di allattamento e a piů evidenti sintomi depressivi. La comunicazione nell'interazione dei bambini che avevano avuto un allattamento problematico, o lo avevano giŕ interrotto o mai iniziato, č risultato piů povera nelle scale del GRS. I risultati confermano l'ipotesi che la relazione di allattamento possa essere un fattore protettivo nello sviluppo di competenze in- fantili, come dimostrato dai bambini durante l'interazione con la madre, nel senso di maggior capacitŕ di elicitare risposte positive nella madre.

Lo scompenso cardiaco (SC), processo evolutivo comune di più malattie cardiovascolari a differente eziologia (ad es. infarto del miocardio, ipertensione, cardiomiopatie, disturbi valvolari e altre), è diventato sempre più comune nella popolazione anziana, influenzando drasticamente il tasso di sopravvivenza e la qualità della vita. L’iperattività del sistema nervoso simpatico (SNS) che si associa allo SC determina un aumento delle catecolamine circolanti epinefrina e norepinefrina che, attraverso l’attivazione dei recettori beta-adrenergici (β-AR), svolgono un ruolo critico nella regolazione della funzione del sistema cardiovascolare. Una caratteristica distintiva dello SC è la diminuzione o la desensibilizzazione dei recettori β1-adrenergici (β1-AR) sulla membrana delle cellule cardiache. Le catecolamine e lo stress ossidativo sono coinvolti nella regolazione della densità dei β-AR. Lo stress ossidativo associato alla disfunzione mitocondriale sembra giocare un ruolo importante nella fisiopatologia dello SC. Infatti, una condizione di stress ossidativo è stata osservata sia in pazienti con SC che in modelli animali, e un’eccessiva esposizione a specie reattive dell’ossigeno (ROS) diminuisce l’espressione di β1-AR in cardiomiociti murini, sebbene i meccanismi sottostanti rimangano ancora non chiari. Recentemente, è stato scoperto che il recettore periferico delle benzodiazepine (PBR) svolge un ruolo chiave oltre che nell’energetica cellulare, nella regolazione della fisiologia mitocondriale e dell’equilibrio redox nei cardiomiociti. Nel presente studio, abbiamo valutato gli effetti delle catecolamine e dei ligandi del PBR sulla densità dei β1- e β2-AR nei monociti umani isolati da sangue periferico, che sono noti per esprimere entrambi i β-AR. La densità dei β-AR è stata misurata mediante citometria a flusso utilizzando anticorpi selettivi diretti contro un epitopo extracellulare di β1-AR o β2-AR. Il trattamento dei monociti con benzodiazepine induceva una riduzione della densità del β1-AR, ma non del β2-AR, sulla membrana dei monociti che veniva ripristinata utilizzando [1-(2-chlorophenyl)-N-methyl-(1-meth-ylpropyl)-3 isoquinolinecarboxamide] (PK11195), un antagonista del PBR. Questi risultati suggeriscono un possibile ruolo del PBR nella regolazione della densità del β1-AR proponendo i monociti isolati dal sangue periferico sia come modello in vitro utile per lo studio del sistema recettoriale β-adrenergico che come potenziali biomarcatori di progressione della malattia e risposta alla terapia.

I lieviti sono frequentemente associati alla degradazione di alcuni prodotti tra cui succhi e bibite a base di frutta. Negli ultimi anni la ricerca di alternative al trattamento termico ha determinato un crescente interesse verso altre tecnologie, tra cui l’utilizzo di conservanti di origine naturale. Tra questi, oli essenziali e loro costituenti rivestono un ruolo molto importante poiché la loro attività antimicrobica è stata ampiamente dimostrata. Tra queste sostanze il citral, una miscela di due isomeri, nerale e geraniale, è risultata in grado di contrastare lo sviluppo microbico, agendo anche in modo sinergico con il pH. Lo scopo di questo elaborato è stato valutare l’effetto del citral su un ceppo di Saccharomyces cerevisiae isolato da bevande degradate. È stata individuata la minima concentrazione inibente, ossia la quantità di sostanza in grado di inibire lo sviluppo microbico, e la minima concentrazione fungicida, ossia la quantità di sostanza che determina la morte del microrganismo. In seguito il microrganismo è stato esposto a concentrazioni crescenti di citral ed analizzato mediante campionamento in piastra ed analisi citofluorimetrica, che permette di ottenere informazioni a livello di singola cella, discriminandole in base a caratteristiche specifiche. I risultati hanno mostrato come concentrazioni crescenti di citral determinino una progressiva diminuzione dei conteggi in piastra, anche se l’analisi citofluorimetrica ha rilevato la presenza di cellule danneggiate, ma non morte. La cinetica di abbattimento è leggermente più efficace a pH 6, dove si osserva una maggiore permeabilità della membrana cellulare, anche se la percentuale di cellule danneggiate a seguito dell’esposizione al citral è maggiore nei campioni a pH 4. Questo diverso comportamento in relazione al pH considerato dovrà essere meglio approfondito per identificare i meccanismi di risposta delle cellule in presenza di composti d’aroma come il citral.

La citofluorimetria è una tecnica applicata per misurare le caratteristiche fisiche, morfologiche e fisiologiche di cellule microbiche ed ha il pregio di generare un dato per ogni singola particella (cellula) analizzata. Poiché è noto che l’assenza di sviluppo in piastra non implica necessariamente l’assenza di forme microbiche vitali, questa tecnica ha un grande potenziale nello studio dei trattamenti termici che mirano alla stabilizzazione ed alla sicurezza igienico-sanitaria dei prodotti alimentari. Infatti, nel contesto industriale la tendenza è quella di ridurre l’entità di questi trattamenti (tempi/temperature). Ciò può avvenire anche grazie all’utilizzo di composti d’aroma, la cui attività antimicrobica è ben documentata, poiché il trattamento termico, incrementando la tensione di vapore di queste sostanze, ne potenzia l’attività antimicrobica. Questa tesi è incentrata su due aspetti: da una parte, l’effetto dell’esposizione di L. monocytogenes a diverse concentrazioni di timolo e carvacrolo (terpenoidi prevalenti in oli essenziali di Labiatae tra cui timo e origano), dall’altra la valutazione degli effetti di trattamenti termici subletali (45, 50, 55°C), anche in presenza di composti d’aroma, sulla disattivazione e sul successivo recupero di L. monocytogenes. I risultati hanno confermato la forte sinergia tra trattamento termico e presenza di sostanze terpeniche. È stato inoltre dimostrato che la presenza di tali composti incide drasticamente sulle potenzialità di recupero degli eventuali sopravvissuti dopo il trattamento termico. I risultati a volte discordanti tra l’analisi citofluorimetrica (focalizzata sull’integrità della membrana) e i conteggi in piastra hanno evidenziato come i due approcci debbano essere utilizzanti in modo complementare. L’utilizzo di altri coloranti legati ad altre funzioni biologiche e metaboliche permetterà l’ottenimento di informazioni aggiuntive circa la risposta fisiologica di questo microrganismo.

Lo scopo della tesi era valutare l’impatto di alcune condizioni di stress sulla risposta fisiologica di Lactobacillus sakei, una specie appartenente al gruppo dei lattobacilli con la capacità di dominare il microbiota di prodotti carnei fermentati anche quando gli zuccheri esosi (glucosio) o pentosi (ribosio) sono esauriti, utilizzando altri substrati (aminoacidi, piruvato) per ottenere energia tramite vie metaboliche secondarie. Per studiare questi aspetti, il ceppo target (L. sakei Chr82, starter commerciale) è stato pre-coltivato in presenza di glucosio o ribosio ed inoculato in terreno sintetico contenente tutti gli aminoacidi in forma libera. I risultati hanno mostrato che il metabolismo degli aminoacidi era influenzato dalla presenza degli zuccheri, con arginina, cisteina e serina consumati in maniera significativa. Sulla base di questi risultati, nella seconda fase il ceppo è stato inoculato in tampone fosfato a pH 7 o 5, addizionando i suddetti aminoacidi o acido piruvico (punto di partenza per diverse vie metaboliche per la produzione di energia e composti aromatici). I dati dei conteggi hanno mostrato una minore sopravvivenza a pH 5, soprattutto in cellule pre-coltivate con glucosio. L’analisi citofluorimetrica ha evidenziato una maggiore vitalità, ad eccezione del campione con cisteina dopo 6 ore di incubazione. La permeabilità della membrana cellulare era in generale maggiore a pH 7, mentre la depolarizzazione era maggiore a pH 5. Nei campioni con acido piruvico questi valori erano decisamente più bassi, ad indicare una maggiore integrità cellulare. I risultati relativi agli acidi organici hanno mostrato infatti un consumo di piruvato pari a circa il 50%, suggerendo che esso venga impiegato come substrato per vie metaboliche volte a ricavare energia favorendo la sopravvivenza microbica. I risultati ottenuti possono fornire informazioni utili per ottimizzare l'utilizzo di L. sakei nell’industria dei salumi fermentati.

La capacità di esprimere adeguatamente le emozioni attraverso l’uso di strategie adattive di regolazione delle emozioni è cruciale per il sano sviluppo dei bambini. Secondo la teoria dell'attaccamento di Bowlby, la reattività e la regolazione emotiva dei bambini sono correlate ai loro stili di attaccamento. Il presente studio mira ad indagare se l'interazione tra la classificazione di attaccamento e l’espressione emotiva può predire i cambiamenti nella reattività fisiologica dei bambini durante un compito stressante. In un primo momento (T1), le rappresentazioni di attaccamento di N = 59 bambini in età scolare sono state misurate utilizzando la Child Attachment Interview. In un secondo momento (T2), i bambini hanno sostenuto un’impegnativa procedura di laboratorio standardizzata in cui dovevano cercare di risolvere una serie di puzzles risolvibili e irrisolvibili. I livelli di conduttanza cutanea (SCL), l'aritmia sinusale respiratoria (RSA) ed i livelli di cortisolo sono stati registrati come indici fisiologici durante l’intero compito. Le espressioni emotive facciali dei bambini (tristezza e vergogna) sono state codificate durante il quarto puzzle irrisolvibile. I risultati hanno evidenziato che l'espressione dell'emozione modera la relazione tra l'attaccamento evitante e le risposte fisiologiche: in alcuni compiti sono stati mostrati una RSA più bassa e dei SCL più alti; inoltre, l'interazione tra attaccamento ed espressione emotiva di ritiro era associata ad un aumento quasi significativo dei livelli di cortisolo durante l’intera esecuzione dei puzzles. I risultati rivelano che la presenza di attaccamento evitante modulata dall'espressione emotiva di ritiro induce uno stress fisiologico più elevato nei bambini. Comprendere i fattori che influenzano la reattività allo stress nei bambini è essenziale nello sviluppo di interventi che promuovano un adattamento funzionale in risposta al disagio.

Gli ecosistemi acquatici sono il comparto ambientale finale per molti contaminanti introdotti nell’ambiente, specialmente per quelli persistenti, provenienti da diverse attività antropiche. Gli organismi acquatici sono esposti simultaneamente a differenti classi di composti chimici e, la loro fisiologia può esserne affetta anche da basse concentrazioni ambientali che ne determinano un effetto a cascata drammatico sull’intero ciclo vitale delle stesse. Per identificare gli effetti ecotossicologici si devono scegliere delle variabili di studio che sono sensibili a cambiamenti di esposizione e quindi possono registrare informazioni a differenti livelli di organizzazione biologica (ad es.: comunità, specie, alterazioni cellulari, molecolari). Il presente lavoro ha come scopo di studiare biomarker biochimici e bioindicatori su invertebrati acquatici capaci di rispondere all’effetto dei contaminanti e predirne il rischio di tossicità, requisito fondamentale dell’attuale legislazione comunitaria ambientale. Questo lavoro, nell’ambito della Water Frame Directive (WFD), affronta questa tematica con diversi tipi di approccio per implementare un sistema di monitorizzazione efficiente. Lo SPEAR ad esempio è in grado di diagnosticare la contaminazione di ecosistemi acquatici da pesticidi operando a livello di comunità di invertebrati acquatici. Inoltre si sono presi in considerazione anche biomarker a livello cellulare in bivalvi (Tapes philipphinarum and Mya arenaria): attività enzimatiche coinvolti nelle risposte aerobiche (CCO) e antiossidative (SOD and CAT), risposte genotossicologiche come la frequenza dei micronuclei, e, infine, a livello di organismo, risposte di carattere comportamentale.
Aquatic ecosystems are the final sink for most of contaminants introduced in the environment, especially persistent organic pollutants coming from different human activities. Most of the freshwater and coastal organisms are exposed simultaneously to different classes of chemicals, and their physiology may be affected by toxic chemical even at low environmental concentrations with a cascade event on population dynamics. Identifying ecotoxicological effects requires descriptors that are sensitive to changes in exposure and thus can indicate information at different levels of biological organisation (i.e. communities, sub-individual level). The present work aims to investigate biochemical biomarkers and bioindicators in aquatic invertebrates able to detect biological effects and predict risk of toxicity, with a special focus paid to the requirements of current EU regulation. Therefore, the present work faced on different kinds of approach identified to be efficient tools within the context of the WFD requirements (Water Frame Directive, 2000/60/EC), for investigative and operational monitoring. Work include the SPEAR approach as trait based indicator descriptor of freshwater aquatic macroinvertebrates communities, able to diagnose pesticide contamination in aquatic ecosystems. Further diagnostic approaches in environmental status are included, as assay representing biological responses for different enzymes involved in the aerobic (CCO) and antioxidant responses, (SOD, and CAT), behavioural endpoints, and genotoxicity biomarker associated with micronuclei frequency in bivalve species (Tapes philipphinarum and Mya arenaria).

Gli ecosistemi acquatici sono il comparto ambientale finale per molti contaminanti introdotti nell’ambiente, specialmente per quelli persistenti, provenienti da diverse attività antropiche. Gli organismi acquatici sono esposti simultaneamente a differenti classi di composti chimici e, la loro fisiologia può esserne affetta anche da basse concentrazioni ambientali che ne determinano un effetto a cascata drammatico sull’intero ciclo vitale delle stesse. Per identificare gli effetti ecotossicologici si devono scegliere delle variabili di studio che sono sensibili a cambiamenti di esposizione e quindi possono registrare informazioni a differenti livelli di organizzazione biologica (ad es.: comunità, specie, alterazioni cellulari, molecolari). Il presente lavoro ha come scopo di studiare biomarker biochimici e bioindicatori su invertebrati acquatici capaci di rispondere all’effetto dei contaminanti e predirne il rischio di tossicità, requisito fondamentale dell’attuale legislazione comunitaria ambientale. Questo lavoro, nell’ambito della Water Frame Directive (WFD), affronta questa tematica con diversi tipi di approccio per implementare un sistema di monitorizzazione efficiente. Lo SPEAR ad esempio è in grado di diagnosticare la contaminazione di ecosistemi acquatici da pesticidi operando a livello di comunità di invertebrati acquatici. Inoltre si sono presi in considerazione anche biomarker a livello cellulare in bivalvi (Tapes philipphinarum and Mya arenaria): attività enzimatiche coinvolti nelle risposte aerobiche (CCO) e antiossidative (SOD and CAT), risposte genotossicologiche come la frequenza dei micronuclei, e, infine, a livello di organismo, risposte di carattere comportamentale.
Aquatic ecosystems are the final sink for most of contaminants introduced in the environment, especially persistent organic pollutants coming from different human activities. Most of the freshwater and coastal organisms are exposed simultaneously to different classes of chemicals, and their physiology may be affected by toxic chemical even at low environmental concentrations with a cascade event on population dynamics. Identifying ecotoxicological effects requires descriptors that are sensitive to changes in exposure and thus can indicate information at different levels of biological organisation (i.e. communities, sub-individual level). The present work aims to investigate biochemical biomarkers and bioindicators in aquatic invertebrates able to detect biological effects and predict risk of toxicity, with a special focus paid to the requirements of current EU regulation. Therefore, the present work faced on different kinds of approach identified to be efficient tools within the context of the WFD requirements (Water Frame Directive, 2000/60/EC), for investigative and operational monitoring. Work include the SPEAR approach as trait based indicator descriptor of freshwater aquatic macroinvertebrates communities, able to diagnose pesticide contamination in aquatic ecosystems. Further diagnostic approaches in environmental status are included, as assay representing biological responses for different enzymes involved in the aerobic (CCO) and antioxidant responses, (SOD, and CAT), behavioural endpoints, and genotoxicity biomarker associated with micronuclei frequency in bivalve species (Tapes philipphinarum and Mya arenaria).

vgf is an inducible gene implicated in the regulation of energy balance. Its derived gene product, VGF, acts as a multi-functional precursor, where from a modulated diversity of VGF peptides are differentially produced by post-translational processing. In the present context, it is relevant to note that chronic administration of the VGF derived peptide TLQP-21 delayed the onset of overt diabetes in Zucker diabetic fatty rats, and potentiated glucose stimolated insulin secretion from rat and human islets, resulting in improved glucose tolerance in vivo. The extended form TLQP-62 stimulated insulin secretion from insulinoma cell lines. Nonetheless, the precise localizations and in vivo response of several diversely acting VGF-peptides have been scarcely clarified. My aim has been to address the response to glucose of a number of VGF peptides, with a focus on: 3 peptide stretches within the C-terminal domain of the precursor (TLQP-21; NAPP-19 and VGF C-terminus), and the QQET-30 peptide. Thus, I have carried out an immunohistochemical and image-quantification study on the endocrine pancreas and the hypothalamic Suprachiasmatic Nucleus (SCN). In parallel, the same peptides were measured in plasma by ELISA. Specific antibodies for peptides related to the VGF C-terminus, and to the known VGF cleavage products: TLQP-21, NAPP-19, and QQET-30 were used. Antibodies were directed to the relevant N- or C-terminal end of the mentioned cleaved peptides. Affinity purification procedures (sequential and differential steps) were used to optimise antibodies and their applications, as well as to characterise their molecular specificity under non-competitive conditions. Mice (Group1, male, 12 weeks) underwent a period of starvation (18h), hence received (i.p.) a glucose load, or saline, and were sacrificed 30/120 min later. A pilot study (Group2) was perfomed on high-fat diet obese mice, similarly exposed to a glucose load. As expected, the glucose load resulted in a glicemia peak at 30 min, with return toward basal values at 120 min. TLQP-21 like peptides showed a progressive increase in plasma 30 and 120 min after the glucose load, in parallel to a major pancreatic islets degranulation at 30 min, and a reconstitution of their tissue stores at 120 min. Such peptides were not produced in the SCN, at least in their known, N-terminally cleaved form. Conversely, VGF C-terminus, QQET-30 and NAPP-19 related peptides were found to be reduced in plasma at 30 min, and returned toward basal values after 120 min. QQET-30 related peptides were not revealed in pancreatic islets, while showing a negative modulation (reduced immunoreactivity) in SCN 120 min after the glucose load. A similar trend was revealed for NAPP-19 related peptides. As to obese mice (Group2), TLQP-21 related peptides showed a clear cut increase vs. non-obese animals, both under basal and glucose-load conditions, associated with a blunted response to glucose in both pancreatic islets and plasma. In the same mice, NAPP-19 like peptides were somewhat more abundant in pancreatic islets and reduced in plasma, with little response to glucose. On the whole, VGF peptides appeared to show a significant response to the acute administration of glucose, with distinct differential patterns across the peptides studied. Of especial interest were TLQP-peptides, which showed a profile suggestive of prompt release to plasma upon the glucose load (30 min). Such pattern seemed to be maintained in the later phase studied (120 min), probably in connection with the biosynthesis and continuing release to plasma. In the obesity model studied, TLQP peptides were distinctly accumulated in pancreatic islets, in parallel with a absent response to glucose in plasma, suggestive of their deranged release. Taken together with known evidence of insulinotropic action of TLQP-peptides, the above results may be of relevance to the neuroendocrine response to an acute glucose load, hence to the pathophysiology of obesity.

Gli esseri animali sono continuamente sottoposti a stimolazioni provenienti tanto dall’ambiente circostante quanto dall’interno dell’organismo. Non tutti gli stimoli sono di tipo transitorio, ma alcuni di questi possono persistere nel tempo alla stessa intensità che possiedono quando applicati. L’organismo, vista la sua capacità finita di trasmettere e codificare informazioni, ha la necessità di sviluppare un meccanismo di adattamento agli stimoli persistenti. Questo tipo di meccanismo prende il nome di adattamento sensoriale periferico ed ha inizio nel sistema nervoso periferico a livello dei recettori. Nello specifico l’oggetto di interesse di questo elaborato è la risposta all’adattamento sensoriale periferico, cioè come i recettori comunicano al sistema nervoso centrale che lo stimolo persiste. Si è quindi voluto elaborare un modello unitario della risposta di adattamento sensoriale periferico in grado di convergere i risultati ottenuti da esperimenti condotti su differenti specie animali in risposta a stimoli diversi. Questo tipo di processo prende il nome di consilienza, cioè la convergenza di risultati ottenuti da differenti linee di studio o approcci ad un dato quesito. L’elaborato ripercorrerà i passi compiuti da Willy Wong, professore dell’università di Toronto, che ha messo a punto un unico andamento della risposta all’adattamento analizzando gli studi condotti nell’ambito della fisiologia sensoriale negli ultimi cento anni, mostrando elementi comuni che esistono in quasi tutte le modalità sensoriali (propriocezione, tatto, gusto, udito, vista, olfatto, elettroricezione e temperatura) e le specie animali. La conclusione a cui si è giunti è che indipendentemente dal meccanismo o dalla modalità, o dal periodo di tempo in cui è stato condotto lo studio, la coerenza delle prove fornisce un nuovo risultato fondamentale della neurofisiologia.

Gli ambienti limitati dalle basse temperature si stanno scaldando ad un tasso superiore alla media globale con effetti già evidenti benché eterogenei sulla vegetazione. Poiché ad alta quota le specie legnose operano spesso al loro limite fisiologico, comprendere le loro risposte climatiche è cruciale per prevedere scenari futuri o indirizzare misure di gestione forestale. Le piante possono adeguare i tratti morfo-fisiologici entro i limiti della loro plasticità ma, se le prestazioni richieste dalle condizioni esterne superano questi limiti, possono indebolirsi o morire. Pertanto, la presente tesi mira a quantificare la variabilità spaziale e temporale delle risposte climatiche delle conifere (i taxa dominanti della fascia di alta quota nell'Europa meridionale), sia erette che prostrate, che crescono al limite della distribuzione della specie, attraverso un approccio dendroanatomico e ecofisiologico. Juniperus communis è un arbusto tipico dell’ambiente alpino in quota, oltre a essere la conifera con la più ampia distribuzione nell'emisfero settentrionale. E’ altamente resistente alla siccità e con prestazioni idrauliche stabili, indipendenti da differenze genetiche o ambientali. Tuttavia, nonostante sembri in grado di ben tollerare future condizioni più xeriche, le popolazioni al limite più settentrionale potrebbero essere le prime ad essere idraulicamente compromesse. Inoltre, J. communis sembra beneficiare dello scioglimento nivale anticipato in termini di crescita, anche se, in caso di copertura prolungata, pare compensi la stagione vegetativa più breve con aggiustamenti fisiologici volti a massimizzare la crescita. Eppure, tali effetti si riducono negli anni grazie alla velocità di acclimatazione della specie, evidenziando l'importanza di considerare la dimensione temporale nelle previsioni sulle dinamiche vegetazionali della tundra. Bassa variabilità intraspecifica è emersa anche analizzando la sensitività climatica dei tratti anatomici in popolazioni di Pinus cembra tra Alpi e Carpazi, nonostante le differenze ambientali. In generale, condizioni fresche e umide inducono cellule più larghe con pareti sottili, al contrario, con condizioni più miti e asciutte, che si prevede possano verificarsi in futuro, la tendenza è inversa. Infine, temperature più elevate sembrano promuovere la crescita radiale. Le associazioni tra condizioni climatiche e tratti xilematici non sembrano però stabili: dagli anni 80 questa specie è sempre meno limitata, specie nei Carpazi, sia dalla temperatura che dalle precipitazioni. Tuttavia, nonostante il potenziale beneficio del riscaldamento, P. cembra potrebbe venire confinato ancor più in aree disgiunte di alta quota da altre specie più competitive che stanno avanzando in altitudine. Inoltre, per l’ecologia degli alberi al limite superiore del bosco sono cruciali anche le condizioni invernali. Infatti, le conifere al limite della foresta soffrono comunemente di una drastica perdita di conduttività idraulica, principalmente a causa di embolie da gelo. Si è visto però che molte specie recuperano tali danni a fine inverno, quando suolo e porzioni di xilema sono ancora gelati. Si è dimostrato che Larix decidua e Picea abies riescono ad assorbire acqua attraverso i rami, probabilmente derivata dallo scioglimento nivale in chioma, per poi redistribuirla all'interno della chioma stessa. In questo caso, il cambiamento climatico potrebbe avere un duplice effetto: positivo, favorendo il recupero idraulico per via dell’innalzamento termico, ma anche negativo diminuendo la quantità di neve sui rami. Questi risultati contribuiscono a capire come le conifere affrontino condizioni di crescita estreme in aree termicamente limitate e di quale sia la variabilità spazio-temporale delle loro risposte climatiche, supportando previsioni future sui dinamismi delle comunità vegetali di alta quota e decisioni gestionali volte a preservare questi sistemi così vulnerabili.
Heat-limited environments are facing significant climatic changes since they are warming at higher rate than the global average. This has already evident but heterogeneous effects on vegetation communities. At high-elevation long-lived woody species often operate at their physiological limit, and for this reason a deep understanding of their climate responses to changing conditions is of key importance when predicting future scenarios or taking forest management decisions. In fact, plants may adjust their traits spanning within the range of their plasticity and, when required performance to cope with external conditions exceed this threshold, plant is likely to lose fitness or die. In this context, this thesis aims to give new insight on spatial and temporal variability of the climatic responses of conifers, the dominant taxa of all the high-elevation belt of southern Europe, with both erect and prostrate growth form, growing at the limit of their distribution. To this end I applied both dendroanatomical and physiological approaches. Juniperus communis is a typical shrub species at high elevation on Alps and is the conifer with the widest distribution range in the Northern Hemisphere. It was found to have a strong drought-resistant and conservative hydraulic performance independently from phenotypical and genotypical differences or from environmental setting. However, despite this species is likely to well cope to future more xeric conditions, populations at the northernmost limit might be the first to be hydraulically impaired. In addition, common juniper seemed to benefit from anticipated snowpack melt in term of growth, though, in case of prolonged snow-cover, it seems able to offset shorter vegetative season through physiological adjustments likely aimed to maximize growth rate. Nonetheless, considering the remarkable acclimation speed, the effects of changed snow-melt timing weaken over years and highlighted the importance of considering temporal variability when making future predictions on tundra vegetation. A low intra-specific variability emerged also looking at the climate sensitivity of Pinus cembra’s anatomical traits in the Alps and Carpathians, despite distance and environmental differences of these two regions. In general, cool and wet conditions induce larger cells with thin cell wall and, on the opposite, warm and dry conditions, that are predicted to occur in the next future, tent to produce smaller and thicker walled cells. Lastly, high temperature seems to enhance radial growth. All these associations seemed not absolutely stable and from the 80s this species is less and less limited by both temperature and precipitation, especially in the Carpathians. Yet, despite the potential benefit of warming, Pinus cembra might be further restrained to high-elevation patches due to its low competitive advantage with other species that are advancing upward. For tree life at the upper forest limit not just the growing season conditions are crucial, but also winter ones. In fact, conifers at treeline commonly suffer of drastic loss of conductivity, mainly due to frost-drought induced embolisms, but they recover in late winter when soil and xylem portions are still frozen. Larix decidua and Picea abies are demonstrated to absorb water, likely from melting snow, through branches and redistribute it within the crown. In this case climate change may have twofold effects since it is likely to favour hydraulic recovery but also to reduce embolism recovery decreasing snow amount on branches. These results contributed to understand how conifers deal with extreme growing conditions in heat-limited areas and which is the spatial and temporal variability of their climatic responses, likely supporting future predictions and management decisions on such vulnerable systems.

L’elevata presenza dei residui dei farmaci nell’ambiente acquatico desta preoccupazione per la salute della fauna acquatica e per un eventuale rischio per l’uomo. Dopo l’assunzione, i farmaci vengono escreti come tali o come metaboliti attivi, risultando spesso resistenti ai processi di trattamento delle acque. Per questo motivo alcuni di essi sono pseudo-persistenti raggiungendo concentrazioni di ng-µg/L. I farmaci sono molecole disegnate per essere biologicamente attive a basse concentrazioni su bersagli specifici, per questo motivo possono indurre effetti anche su specie non target con bersagli molecolari simili all’uomo a concentrazioni ambientali. A tal proposito il presente lavoro intende investigare gli effetti della caffeina, ampiamente usata come costituente di bevande e come farmaco, presente nelle acque superficiali a concentrazioni di ng-µg/L. Come organismo di studio è stato scelto il Mytilus galloprovincialis, sfruttando le conoscenze disponibili in letteratura circa le sue risposte ai contaminanti ambientali. I mitili sono stati esposti in acquario a caffeina (5, 50 e 500 ng/L) per 7 giorni e poi analizzati attraverso una batteria di otto biomarker, alterazioni fisiologiche o biochimiche che forniscono informazioni circa lo stato di salute degli animali. I metodi utilizzati sono stati diversi a seconda dei biomarker (analisi citochimiche e saggi enzimatici). Le concentrazioni sono state scelte nel range ambientale. L’esposizione ha prodotto alterazioni della stabilità della membrana lisosomiale negli emociti e l’instaurarsi di processi di detossificazione nella ghiandola digestiva, evidenziati dall’aumento dell’attività della glutatione S-transferasi. Gli altri biomarker non mettono in evidenza che la caffeina, in queste condizioni sperimentali, possa indurre alterazioni della funzionalità lisosomiale, effetti ossidativi o neurotossici. I dati ottenuti sui mitili, quindi, suggeriscono che la caffeina, anche nel range di concentrazioni ambientali più elevato, possa essere considerata un contaminante che desta bassa preoccupazione.