Received for publication, November 20, 2009, and in revised form, January 15, 2010 Published, JBC Papers in Press, January 22, 2010, DOI 10.1074/jbc.M109.087254
Vincenzo Lionetti, Silvia Cantoni, Claudia Cavallini, Francesca Bianchi, Sabrina Valente, Irene Frascari,
Elena Olivi, Giovanni D. Aquaro, Francesca Bonavita, Ignazio Scarlata, Margherita Maioli, Valentina Vaccari,
Riccardo Tassinari, Antonietta Bartoli, Fabio A. Recchia, Gianandrea Pasquinelli, and Carlo Ventura
From the Sector of Medicine, Scuola Superiore S. Anna, I-56124 Pisa, Italy, the Laboratory of Molecular Biology and Stem Cell
Engineering, Cardiovascular Department-National Institute of Biostructures and Biosystems, S. Orsola-Malpighi Hospital,
University of Bologna, I-40138 Bologna, Italy, the Bioscience Institute, RSM-47891 Falciano, Republic of San Marino, the §Institute
of Clinical Physiology, Consiglio Nazionale delle Ricerche Fondazione G. Monasterio, I-56124 Pisa, Italy, the ‡‡Department of
Biomedical Sciences, University of Sassari, I-07100 Sassari, Italy, the §§Department of Physics, University of Pisa, I-56124 Pisa, Italy,
the Department of Physiology, New York Medical College, Valhalla, New York 10595, and the **Department of Hematology,
Oncology, and Clinical Pathology, University of Bologna, I-40138 Bologna, Italy
A NOVEL DIFFERENTIATING GLYCOCONJUGATE AFFORDING A HIGH THROUGHPUT OF CARDIOGENESIS IN EMBRYONIC STEM CELLS
Received for publication, February 20, 2004, and in revised form, March 16, 2004
Published, JBC Papers in Press, March 24, 2004, DOI 10.1074/jbc.M401869200
Carlo Ventura, Margherita Maioli, Yolande Asara, Daniela Santoni, Ignazio Scarlata,
Silvia Cantoni, and Alberto Perbellini
From the Laboratory of Molecular Biology and Stem Cell Engineering, National Institute of Biostructures and
Biosystems, University of Bologna, I-40138 Bologna, Italy, the Department of Biomedical Sciences, University of Sassari,
I-07100 Sassari, Italy, and the Department of Biochemistry, Biophysics, and Chemistry of Macromolecules, University of
Trieste, I-34127 Trieste, Italy
Received for publication, October 3, 2006, and in revised form, March 9, 2007 Published, JBC Papers in Press, March 15, 2007, DOI 10.1074/jbc.M609350200
Carlo Ventura, Silvia Cantoni, Francesca Bianchi, Vincenzo Lionetti, Claudia Cavallini, Ignazio Scarlata,
Laura Foroni, Margherita Maioli, Laura Bonsi, Francesco Alviano, Valentina Fossati, Gian Paolo Bagnara,
Gianandrea Pasquinelli, Fabio A. Recchia, and Alberto Perbellini
From the Laboratory of Molecular Biology and Stem Cell Engineering, Institute of Cardiology, National Institute of Biostructures
and Biosystems, University of Bologna, I-40138 Bologna, Italy, Department of Experimental Pathology, University of Bologna,
I-40138 Bologna, Italy, Department of Histology, Embryology, and Applied Biology, University of Bologna, I-40138 Bologna, Italy,
Sector of Medicine, Scuola Superiore S. Anna, CNR Institute of Clinical Physiology, I-56124 Pisa, Italy and Department of
Physiology, New York Medical College, Valhalla, New York 10595, and Department of Biomedical Sciences,
University of Sassari, I-07100 Sassari, Italy
Carlo Ventura, Elisabetta Zinellu, Emiliana Maninchedda, Margherita Maioli
Abstract—The cardiac differentiation of embryonic stem (ES) cells was found to involve prodynorphin gene and dynorphin
B expression and was associated with the interaction of secreted dynorphin B with cell surface opioid receptors coupled
with protein kinase C (PKC) signaling and complex subcellular redistribution patterning of selected PKC isozymes.
Here, confocal microscopy revealed the presence of immunoreactive dynorphin B–like material in GTR1 ES cells,
suggesting that dynorphin peptides may also act intracellularly. Opioid binding sites were identified in ES cell nuclei,
with a single dissociation constant in the low nanomolar range. A significant increase in Bmax for a opioid receptor
ligand was observed in nuclei isolated from ES-derived cardiomyocytes compared with nuclei from undifferentiated
cells. Direct exposure of nuclei isolated from undifferentiated ES cells to dynorphin B or U-50,488H, a synthetic
opioid receptor agonist, time- and dose-dependently activated the transcription of GATA-4 and Nkx-2.5, 2 cardiac
lineage–promoting genes. Nuclear exposure to dynorphin B also enhanced the rate of prodynorphin gene transcription.
These responses were abolished in a stereospecific fashion by the incubation of isolated nuclei with selective opioid
receptor antagonists. Nuclei isolated from undifferentiated cells were able to phosphorylate the acrylodan-labeled
MARCKS peptide, a high-affinity fluorescent PKC substrate. Exposure of isolated nuclei to dynorphin B induced a
remarkable increase in nuclear PKC activity, which was suppressed by opioid receptor antagonists. Nuclear treatment
with PKC inhibitors abolished the capability of dynorphin B to prime the transcription of cardiogenic genes. (Circ Res.
2003;92:623-629.)
Carlo Ventura, Elisabetta Zinellu, Emiliana Maninchedda, Marina Fadda, Margherita Maioli
Abstract—The prodynorphin gene and its product, dynorphin B, have been found to promote cardiogenesis in embryonic
cells by inducing the expression of GATA-4 and Nkx-2.5, two transcription factor– encoding genes essential for
cardiogenesis. The molecular mechanism(s) underlying endorphin-induced cardiogenesis remain unknown. In the
present study, we found that GTR1 embryonic stem (ES) cells expressed cell surface opioid receptors, as well as
protein kinase C (PKC)-, -1, -2, -, -, and -. Cardiac differentiation was associated with a marked increase in the
Bmax value for a selective opioid receptor ligand and complex subcellular redistribution of selected PKC isozymes.
PKC-, -1, -2, -, and - all increased in the nucleus of ES-derived cardiac myocytes, compared with nuclei from
undifferentiated cells. In both groups of cells, PKC- and - were mainly expressed at the nuclear level. The nuclear
increase of PKC-, -1, and -2 was due to a translocation from the cytosolic compartment. In contrast, the increase of
both PKC- and PKC- in the nucleus of ES-derived cardiomyocytes occurred independently of enzyme translocation,
suggesting changes in isozyme turnover and/or gene expression during cardiogenesis. No change in PKC- expression
was observed during cardiac differentiation. Opioid receptor antagonists prevented the nuclear increase of PKC-,
PKC-1, and PKC-2 and reduced cardiomyocyte yield but failed to affect the nuclear increase in PKC- and -. PKC
inhibitors prevented the expression of cardiogenic genes and dynorphin B in ES cells and abolished their development
into beating cardiomyocytes. (Circ Res. 2003;92:617-622.)
Key Words: protein kinase C cardiac differentiation embryonic stem cells gene expression endorphins
LO STRESS E L’ANSIA NON SONO SOLO UN EFFETTO COLLATERALE EMOTIVO DELLA DIAGNOSI, MA COSTITUISCONO ANCHE UN FATTORE IN GRADO DI RIDURRE SIGNIFICATIVAMENTE L’EFFICACIA DEI FARMACI CONTRO IL CANCRO ALLA PROSTATA E DI ACCELERARE LO SVILUPPO DELLA MALATTIA.
Una nuova ricerca condotta da ricercatori della Wake Forest Baptist Medical Center dimostra che lo stress e l’ansianon sono solo un effetto collaterale emotivo della diagnosi, ma costituiscono anche un fattore in grado di ridurre significativamente l’efficacia dei farmaci contro il cancro alla prostata e di accelerare lo sviluppo della malattia.
In un primo studio sono stati utilizzati topi cui sono state impiantate cellule umane “malate” e trattate con un farmaco attualmente in sperimentazione clinica per il trattamento del cancro della prostata. Quando gli animali erano tenuti in una condizione di calma e assenza di stress, il farmaco è risultato efficace nell’inibizione della crescita tumorale. Viceversa, nella conduzione in cui i topi venivano sottoposti a elevati livelli di stress, il farmaco non è stato in grado di bloccare lo sviluppo tumorale e di debellare le cellule malate.
In un secondo studio, alcuni topi geneticamente modificati per sviluppare il cancro alla prostata sono stati ripetutamente sottoposti a stress: questi animali hanno sviluppato tumori di dimensioni maggiori, e nel momento della terapia il farmaco antitumorale bicalutamide (attualmente in uso) non ha prodotto alcun effetto rispetto al gruppo di topi non stressati.
Sembrerebbero in gioco processi biologici attraverso cui l’epifrenina innesca una reazione a catena che inibisce la morte cellulare delle cellule malate. Quindi in presenza di stress e ansia, ovviamente conseguente a tali diagnosi, si può innescare un circolo vizioso tra emotività negativa e progressione della patologia.
Tuttavia, nel momento in cui si somministrano ai topi farmaci beta-bloccanti (che inibiscono la reazione a cascata elicitata dall’epifrenina che impedisce la morte cellulare delle cellule tumorali) anche livelli elevati di stress non hanno favorito l’avanzamento del tumore. I ricercatori hanno intenzione di verificare la generalizzabilità di tali risultati su un campione umano.
Pertanto identificare i pazienti particolarmente colpiti da stress e ansia può essere utile per evitare che tali variabili psicofisiologiche costituiscano un ostacolo all’efficacia terapeutica, intervenendo sia a livello farmacologico (introduzione di betabloccanti) che psicoterapico per la gestione dell’ansia e dello stress.
Il Tonglen è un antichissima pratica meditativa tipica della meditazione tibetana ed ha un grande campo di applicazione in quanto non tratta solo le forme di disagio e di disturbo psicologico, ma è una vera e propria pratica di trasformazione ed evoluzione personale.
Tra pochi giorni partirà la sperimentazione della pratica meditativa del Tonglen per la cura delle patologie oncologiche.
Abbiamo la possibilità di confrontarci su alcuni aspetti di questa ricerca con il Dott. Gioacchino Pagliaro, direttore della Psicologia Clinica dell’Ospedale Bellaria di Bologna
Ci può spiegare i fondamenti della pratica meditativa del Tonglen?
Il Tonglen è un antichissima pratica meditativa tipica della meditazione tibetana ed ha un grande campo di applicazione in quanto non tratta solo le forme di disagio e di disturbo psicologico, ma è una vera e propria pratica di trasformazione ed evoluzione personale.
È molto utilizzata nella medicina tibetana che la ritiene una meditazione molto potente ai fini della guarigione. Caratteristica principale della medicina tibetana è quella di essere la medicina più spirituale rispetto a tutte le altre medicine orientali proprio perchè si basa sui principi del buddismo e quindi sull’azione terapeutica che la mente svolge, ed è dunque, facile comprendere il perché la meditazione sia ritenuta parte integrante del processo di cura.
Questa pratica consiste letteralmente nel prendere e nel dare, che vuol dire fare qualcosa per liberare gli altri dalla loro sofferenza applicando, così, il principio buddista della compassione assumendo la sofferenza degli altri su di sé per purificarla e trasformarla in energia benefica riequilibratrice che va direzionata verso le persone malate.
È la prima volta che questo tipo di meditazione viene utilizzata in un protocollo sperimentale del genere?
Nonostante la pratica del Tonglen sia utilizzata da alcuni anni negli Stati Uniti e nel nord Europa e da alcuni psicologi e medici in Italia non è stato fatto a tutt’oggi nessuno studio che ne verifichi l’efficacia. In questo scenario l’Unita Operativa di Psicologia Ospedaliera dell’ospedale Bellaria di Bologna sarà la prima al mondo nel verificarne l’efficacia.
Ci può spiegare brevemente quali sono gli obiettivi e i risultati aspettati della ricerca che sta per iniziare?
Gli obiettivi principali della ricerca sono quelli di andare a verificare l’efficacia di questa pratica per un suo eventuale utilizzo nella pratica clinica quotidiana andando a monitorare la reazione e l’eventuale modifica dei linfociti, dei neutrofili, del cortisolo e dei valori pressori, e dal punto di vista psicologico di ansia, stress e depressione.
Non ci sono veri e propri risultati attesi ma per ora ci limiteremo a vedere che cosa emergerà dell’analisi degli esami e delle scale psicologiche utilizzate. Ad una distanza di tre e cinque anni dalla conclusione della ricerca si andrà, poi, a vedere nel registro dei tumori che cosa è successo nella vita di questi pazienti.
Come è avvenuto il reclutamento del campione e quali test vengono fatti ai pazienti che faranno parte del gruppo sperimentale e del gruppo di controllo?
La ricerca prevede un campione di 80 pazienti che sono stati reclutati dall’Unità Operativa di Oncologia dell’Ospedale Bellaria diretta dalla dott.ssa Brandes. Il campione dei pazienti deve avere queste caratteristiche: non presentare disturbi psichiatrici, non essere seguito dalla Psicologia Ospedaliera, non essere nella fase grave di malattia. Di questi 80 pazienti in maniera randomizzata ne saranno scelti 40, che il gruppo di meditatori appositamente formato, non conoscerà e non incontrerà mai, gli altri andranno a formare il gruppo di controllo.
I test utilizzati saranno il ProfileOfMoodState (Douglas M. McNair, Maurice Lorr e Leo F. Droppleman) le scale di Zung per ansia e depressione e un questionario sulla qualità della vita.
Quali sono secondo lei i risvolti più interessanti di questa ricerca dal punto di vista della presa in carico del paziente e del percorso di cura?
Il risvolto più interessante di questa ricerca riguarda il fatto che questa pratica di meditazione è molto diversa da quella che l’Unità Operativa di Psicologia Ospedaliera utilizza abitualmente. Le altre metodiche utilizzate, infatti, funzionano come “addestramento” del paziente rispetto ad una determinata pratica facendo cioè in modo che il pazienti possa impararla e autonomamente utilizzarla. Mentre la pratica del Tonglen è una pratica che si potrebbe quasi definire di meditazione a distanza. Un gruppo di 15 meditatori, in questo caso, medita a favore del gruppo dei pazienti. Questa meditazione dovrebbe produrre un miglioramento della vita dei pazienti, ma anche e contemporaneamente un beneficio importante per chi la sta praticando.
Ogni meditatore, che prenderà parte alla ricerca, avrà un diario in cui indicherà come svolgerà la meditazione, dove potrà annotare cosa per lui è migliorato nel periodo di pratica.
L’importanza di questa ricerca sta anche nel raggiungere un certo rigore dal punto di vista metodologico ricerca che per altro ha avuto l’autorizzazione del Comitato Etico e l’approvazione della direzione sanitaria e del Dipartimento Onclogico dell’Ausl di Bologna.
ArmoniosaMente prevede l’uso di tecniche meditative basate sui principi del modello Mente-Corpo, rivolto a gruppi di donne affette da tumore alla mammella.
La prima volta che sono entrata nel reparto di Psicologia Clinica Ospedaliera del Dipartimento Oncologico dell’AUSL di Bologna sono subito rimasta colpita dall’attenzione per il dettaglio e dalla cura del contesto: la musicoterapia, l’aromaterapia, le immagini proiettate sulla pareti, il giardino zen, mi sono sentita accolta, l’ambiente caldo e rassicurante che trasmette tranquillità e sensazioni positive.
Ho pensato a come potesse sentirsi un paziente che arriva in quel reparto, un paziente spesso affaticato dal decorso della malattia, e ho pensato a quanto anche questa attenzione potesse far parte del prendere in carico e del processo di cura, e di come possa avere effetti positivi sul percorso di supporto e di benessere dell’individuo. Su questi temi e sul protocollo ArmoniosaMentemi sono confrontata con il Dott. Pagliaro direttore dell’Unità Operativa.
Il protocollo ArmoniosaMente è un progetto attivo dal 2003 che prevede l’utilizzo di tecniche meditative basate sui principi del modello Mente-Corpo, rivolto a gruppi di donne affette da tumore alla mammella con trattamento in corso.
SoM: Ci racconta brevemente come viene strutturato il protocollo ArmoniosaMente, come vengono inviate e selezionate le pazienti, quanti incontri, quali gli obiettivi principali?
GP: ArmoniosaMente si basa su due aspetti che nel corso degli anni l’evidenza scientifica ha evidenziato come basilari nell’efficacia di ogni pratica inerente la salute: la corretta informazione sanitaria sugli stili di vita e le pratiche meditative. Il particolare disagio psicologico e psicopatologico della persona che si ammala di tumore, caratterizzato da senso di precarietà e vulnerabilità, ansia depressione e panico, fa emergere con chiarezza l’importanza che una corretta informazione possa svolgere nel creare una forte adesione del paziente alle cure mediche e nel dargli fiducia in quello che sta facendo. Per tale motivo il protocollo è stato denominatoArmoniosaMente in quanto ha l’obiettivo di agire sulla dimensione mentale offrendo alle pazienti una specifica informazione sanitaria e una pratica meditativa che consente di aiutare la mente a stimolare il potenziale di guarigione che ognipersona ha rendendo, così, le cure più efficaci.
SoM: Quali sono le principali difficoltà che portano le donne a cui vengono insegnate le tecniche di meditazione, e in che modo lei cerca di risolverle?
GP: Le principali difficoltà sono legate ai timori tipici della malattia e al rischio delle ricadute e alla paura di morire, a cui si aggiunge lo stress legato alla specificità del percorso di cura. Il protocollo ArmoniosaMente grazie all’utilizzo della meditazione è un’ottima risposta perché oltre a fornire al gruppo di donne degli strumenti pratici da utilizzare per la gestione dello stress permette a loro anche di condividere le diverse esperienze nel percorso di cura, normalizzandone i vissuti.
SoM: Quali sono i benefici che con questa pratica lei ha potuto riscontrare nelle pazienti che hanno partecipato a questo progetto?
GP: I benefici del protocollo ArmoniosaMente sono facilmente descrivibili in quanto sono delle costanti che emergono da oltre 1200 pazienti che nel corso di questi anni lo hanno utilizzato e sono: gestione dello stress, trattamento dell’ ansia e della depressione, gestione della paura, aumentato senso di fiducia nelle terapie, atteggiamento di speranza ed una maggiore consapevolezza e capacità di affrontare le difficoltà.
SoM: Quali sono le evidenze scientifiche dell’efficacia della meditazione in oncologia?
GP: Le principali evidenze scientifiche che si sono verificate sull’efficacia della meditazione in oncologia oltre al trattamento dei disturbi psicologici psicopatologici sopracitati, che sono reattivi alla patologia tumorale, sono quelle di un azione di contenimento della nausea, della fatica, della stanchezza, del vomito come effetti collaterali di chemioterapia e radioterapia ed anche una importante azione di contenimento del dolore secondario alla patologia oncologica stessa.
SoM: Questo “protocollo” viene applicato solo in oncologia o ci sono altri campi di applicazione all’interno dell’AUSL di Bologna?
GP: Questo protocollo viene utilizzato anche in cardiologia e in neurologia con pazienti con fase iniziale di sclerosi e con fase iniziale di atassia.
Il protocollo di ArmoniosaMente è uno degli interventi più completi, ad oggi, nel campo della meditazione in oncologia ed attualmente viene insegnato attraverso uno specifico corso organizzato dell’Ausl di Bologna, sotto la supervisione del Dott. Pagliaro, in cui vengono formati sia medici che psicologi.
Rimane comunque importante sottolineare che tutti i pazienti in carico all’Unità Operativa di Psicologia Clinica dell’ Ospedale Bellaria possono apprendere nel corso della presa in carico individuale tecniche di meditativa e visualizzazione.
Il direttore di Psicologia Ospedaliera dell’Ausl di Bologna ha creato “ArmoniosaMente”, un percorso per le pazienti oncologiche. Per imparare a gestire le difficoltà di tutti i giorni
Tiziana Moriconi
La meditazione è una pratica antichissima, arrivata in Occidente verso la fine degli anni Sessanta. Fin dall’inizio è stata associata alla cultura di contestazione degli Hippy o ad altri stereotipi, come quelli che la indicano come una pratica legata alla religione o usata per estraniarsi dal mondo. Ma la meditazione non è nulla di tutto questo. Che cosa sia in realtà e come possa aiutare i pazienti oncologici ad affrontare meglio il difficile momento della diagnosi, delle cure e dei controlli ce lo spiega Gioacchino Pagliaro, Direttore dell’Unità Operativa di Psicologia Ospedaliera del Dipartimento Oncologico dell’Ausl di Bologna.
L’arte della meditazione. “Meditare significa sviluppare una forma di consapevolezza che aiuta ad essere più presenti a se stessi in ogni azione che si compie”, racconta Pagliaro: “Non è certo, quindi, un ritiro dalla realtà quotidiana, né una particolare forma di riflessione, come spesso si crede. Riflettere su un problema è una cosa, meditare è un’altra. E per farlo è necessario un addestramento che insegni come fermare la concentrazione su un oggetto preciso o su un atto, come respirare, e che ha come primo obiettivo quello di liberarci dal lavorio mentale: il flusso dei pensieri, delle preoccupazioni, delle tensioni, degli stati mentali nocivi”.
La meditazione per i pazienti oncologici. Pagliaro ha cominciato a occuparsi di meditazione oltre venti anni fa, quando ancora gli studi scientifici sugli effetti benefici di questa pratica erano pochi e poco noti. Da allora, si sono continuati ad accumulare dati sulla sua efficacia nei pazienti oncologici, soprattutto per la gestione dello stress, nel trattamento degli stati di ansia e depressione, come un metodo complementare alle cure farmacologiche per alleviare il dolore cronico e per ridurre gli effetti collaterali di chemioterapia e radioterapia.
ArmoniosaMente. Nel 1997, Pagliaro ha sviluppato un protocollo espressamente diretto alle donne con tumori alla mammella, ArmoniosaMente, e da allora continua ad applicarlo con successo. “Il protocollo – spiega lo psicologo – si basa su due concetti cardine: mettere a disposizione delle pazienti una corretta informazione medica, per far sì che conoscano fin dall’inizio tutto il percorso di cura che dovranno affrontare, e imparare a usare la meditazione per ridurre lo stress. Nella mia esperienza, entrambe queste fasi si sono mostrate importanti: la corretta informazione medica serve per per aumentare l’aderenza alle terapie, la meditazione per controllare alcuni effetti collaterali come la fatigue, le nausee e il vomito e per trattare i disturbi psicologici reattivi alla patologia. In una frase, la meditazione potenzia gli effetti delle cure”.
Le due fasi di ArmoniosaMente. Il protocollo si sviluppa in due fasi, per un totale di undici sessioni. Nella prima, le donne, in gruppi di 10-15 persone, incontrano il senologo, il chirurgo, l’oncologo, il radioterapista e gli specialisti dell’alimentazione e dello sport. Le pazienti hanno cioè l’opportunità di un confronto diretto con chi le segue e possono condividere l’esperienza e i dubbi con le altre donne del gruppo. Nei restanti cinque incontri della seconda fase viene insegnata una pratica meditativa tibetana. “A distanza di un mese dalla fine dell’addestramento, misuriamo lo stress e altri parametri attraverso scale psicologiche – conclude Pagliaro – e ad ogni ciclo notiamo che quasi tutte le pazienti riportano un miglioramento della qualità di vita e un atteggiamento più positivo nei confronti della malattia e della guarigione”.
