Modularity of the Human Musculoskeletal System: The Correlation between Functional Structures by Computer Tools Analysis

Per comprendere il concetto tensegrità possiamo pensare a una struttura meccanica costituita da elementi discreti e distinti sottoposti a forze di compressione e da elementi continui sottoposti a sforzi di tensione. Lo sviluppo della teoria della tensegrità si è avuto inizialmente nell’architettura, in seguito nell’arte e poi nella biologia e nella fisiologia, quando si sono prodotte o si sono interpretate strutture che si autosostengono per effetto di uno stato di tensione presente nel sistema (da cui il nome di tensegrity, dalla fusione di tension e integrity).
Come descritto da Levin (1982), il corpo rappresenta un involucro in tensione, le cui porzioni contrapposte, sono mantenute tali dalla compressione degli elementi interni, immersi, fluttuanti, in una rete in continua tensione. Il sistema che si viene a creare è, considerando il corpo come un qualcosa di dinamico, un sistema modificabile in maniera molto evidente per quanto riguarda la sua parte elastica (elementi di tensione) e in maniera minima riguardo la componente in compressione (ossa).
L’articolo che qui vi propongo mira, tra l’altro, a realizzare un quadro completo del modello tensegrile umano, la cui complessità è analizzata attraverso software capaci di analizzare dettagliatamente i sistemi delle reti.

Della Posta, D.; Branca ,J.J.V.; Guarnieri, G.; Veltro, C.; Pacini, A.; Paternostro, F.

Modularity of the Human Musculoskeletal System: The Correlation between Functional Structures by Computer Tools
Analysis. Life 2022, 12, 1186.
https://doi.org/10.3390/   life12081186
https://www.mdpi.com/2075-1729/12/8/1186

Abstract: Introduction: For many years, anatomical studies have been conducted with a shattered view of the body. Although the study of the different apparatuses provides a systemic view of the human body, the reconstruction of the complex network of anatomical structures is crucial for the understanding of structural and functional integration. Aim: We used network analysis to investigate the connection between the whole-body osteo-myofascial structures of the human musculoskeletal system.

Materials and Methods: The musculoskeletal network was performed using the aNETomy® anatomical network with the implementation of the open-source software Cytoscape for data entry.

Results: The initial graph was applied with a network consisting of 2298 body parts (nodes) and 7294 links, representing the musculoskeletal system. Considering the same weighted and unweighted osteo-myofascial network, a different distribution was obtained, suggesting both a topological organization and functional behavior of the network structure.

Conclusions: Overall, we provide a deeply detailed anatomical network map of the whole-body musculoskeletal system that can be a useful tool for the comprehensive understanding of every single structure within the complex morphological organization, which could be of particular interest in the study of rehabilitation of movement dysfunctions.

A Recanati Anatomia e Poesia

La Lectio Magistralis “Anatomia Chirurgica del volto” ha aperto il  XXXV Congresso Nazionale della SIDCO, Società Italiana di Dermatologia chirurgica, oncologica, correttiva ed estetica.

L’Anatomia dimostra ancora una volta, se ce ne fosse bisogno, di essere disciplina transclinica, fondamentale per ogni atto diagnostico e terapeutico.


Al centro della discussione le immagini realizzate durante tante mie dissezioni della regione.
Sentitamente ringrazio il Comitato Organizzatore, nelle persone dei Dott.ri Marco Simonacci, Marco Dal Canton, Gian Marco Vezzoni, Marco Sigona, Gerardo Ferrara e tutto il Comitato Scientifico.
(nella foto con loro il Presidente della Regione Marche, Francesco Acquaroli).

Un filmato su “Anatomia per Tutti” propedeutico alla Lectio
https://youtu.be/7H-99lLc7N4

Il sito del Congresso
https://www.sidemast.org/evento/683

Il sito della SIDCO
https://www.sidco.it/

MED LAB. Nuove date 2022

20 giugno TRONCO
22 giugno TESTA
15 luglio TRONCO
1 settembre TRONCO
19 settembre TRONCO
17 ottobre TRONCO
7 novembre ARTI
29 novembre TESTA
5 dicembre TRONCO

SEGUI LA GIOCONDA !▶️▶️▶️

⁉️Q&A

Cos’è il MedLab? Il Corso di dissezione anatomica per Studenti di Medicina e Infermieristica di tutta Italia… e non solo.

Ne esistono di 3 tipi: tronco, arti e testa.

🔍 Dove si svolge? All’ICLO di Verona.

🔍 Posso andare e tornare in giornata? Sì, il corso dura più o meno dalle 9 alle 18. L’ICLO dista 10 minuti di taxi dalla stazione e con i trasporti si può organizzare tutto in un giorno.

🔍 Posso farlo anche se non ho ancora dato l’esame di Anatomia? Sì, puoi farlo in qualsiasi momento del tuo percorso. Consiglio questa esperienza a chi abbia almeno iniziato a studiare Anatomia.

🔍Quanto costa? Il MedLab arti, come il MedLab Torace, costano poco più di 200€. Il MedLab testa 300€.

🔍 Posso solo guardare? Assolutamente no! Puoi e devi toccare e dissecare, guidato, con le tue mani, per comprendere a pieno tutti gli organi e apparati nella loro forma, consistenza e rapporti.

🔍E se non sono preparato? Faccio una brutta figura? Assolutamente no. Non è una interrogazione e nessuno fa domande per valutare la tua preparazione.

🔍 Cosa devo portare? La voglia di imparare e la curiosità. In loco ti verrà fornita la tuta, gli zoccoli ,il materiale monouso per la dissezione (guanti, camici, cuffia, mascherina), il pranzo e un attestato di partecipazione, alla fine.

🔍 E se sono da solo? Puoi partecipare comunque! È un’esperienza bellissima ed associativa, un ottimo modo di fare amicizia con i colleghi.

ALTRE INFO:

info@iclo.eu

The Protection of Zinc against Acute Cadmium Exposure: A Morphological and Molecular Study on a BBB In Vitro Model

Branca, J.J.V.; Carrino, D.; Paternostro, F.; Morucci, G.; Fiorillo, C.; Nicoletti, C.; Gulisano, M.; Ghelardini, C.; Di Cesare Mannelli, L.; Becatti, M.; Pacini, A.

Cells 2022, 11, 1646. https://doi.org/10.3390/cells11101646

Cadmium (Cd) is a well-known occupational and environmental pollutant worldwide, and its toxicity is widely recognised. Cd is reported to increase the permeability of the blood–brain barrier (BBB) and to penetrate and accumulate in the brain. Although many lines of evidence show that Cd toxicity is induced by different mechanisms, one of the best known is the Cd-dependent production of reactive oxygen species (ROS). Zinc is a trace element known as coenzyme and cofactor for many antioxidant proteins, such as metallothioneins and superoxide dismutase enzymes. To date, very little is known about the role of Zn in preventing Cd-induced blood–brain barrier (BBB) alterations. The goal of this study was to test the Zn antioxidant capacity against Cd-dependent alterations in a rat brain endothelial cell line (RBE4), as an in vitro model for BBB. In order to mimic acute Cd poisoning, RBE4 cells were treated with CdCl2 30 µM for 24 h. The protective role of ZnCl2 (50 µM) was revealed by evaluating the cell viability, reactive oxygen species (ROS) quantification, cytochrome C distribution, and the superoxide dismutase (SOD) protein activity. Additionally, the effectiveness of Zn in counteracting the Cd-induced damage was investigated by evaluating the expression levels of proteins already known to be involved in the Cd signalling pathway, such as GRP78 (an endoplasmic reticulum (ER) stress protein), caspase3 pro- and cleaved forms, and BAX. Finally, we evaluated if Zn was able to attenuate the alterations of zonula occludens-1 (ZO-1), one of the tight-junction (TJ) proteins involved in the formation of the BBB. Our data clearly demonstrate that Zn, by protecting from the SOD activity impairment induced by Cd, is able to prevent the triggering of the Cd-dependent signalling pathway that leads to ZO-1 dislocation and downregulation, and BBB damage.

AGLI UFFIZI UN TUMORE MAMMARIO PER LA “CARITÀ” DEL SALVIATI ?

In visita alla Galleria degli Uffizi ho casualmente scoperto un probabile caso di cancro al seno nella tela La Carità, dipinta da Francesco Salviati (1510-1563) tra il 1544 e il 1548.


Sul quadrante inferiore esterno della mammella destra, vicino all’ areola, ho notato una infossatura della pelle, con una concomitante retrazione del capezzolo. In clinica questo segno viene detto “dimpling cutaneo” ed è da attribuire quasi sempre alla presenza di una lesione neoplastica. Una retrazione cutanea si associa infatti a circa il 30% dei tumori palpabili, ovvero a quelli in cui si apprezza nella mammella una formazione nodulare fissa, poco mobile e di consistenza duro-lignea.


Naturalmente la presenza del dimpling è più frequente nei tumori più superficiali; questo configura, nella classificazione clinica del carcinoma mammario, il cosiddetto stadio II: “Il nodulo palpabile può essere associato a retrazione della cute sovrastante (“dimpling”), retrazione del capezzolo, secrezione ematica dal capezzolo. I linfonodi ascellari, se palpabili, sono mobili ed isolati.”


Il senologo oggi, dopo la visita, richiederebbe certamente per la nostra Paziente una mammografia bilaterale, una ecografia mammaria e ascellare bilaterale e infine una agobiopsia sotto guida ecografica. Tutto questo per avere una precisa diagnosi morfologica e istologica che consenta la stadiazione preoperatoria, guidi la terapia chirurgica e delinei il trattamento post operatorio.


Sono rimasto particolarmente colpito dalla fedele e precisa raffigurazione del seno della modella. Il Salviati non era forse consapevole della malattia che stava “fotografando” ma oggi certamente il suo dipinto “vivo e vero” ci consente, ancora una volta, di ricordare quanto la prevenzione dei tumori al seno sia importante per una diagnosi precoce a cui possano seguire cure efficaci e salvifiche.


Il cancro al seno ha comunque sempre avuto un forte impatto sull’immaginario collettivo, per il suo doppio ruolo della mammella legato alla maternità e alla femminilità. L’intimo legame tra le arti figurative e le scienze biomediche, che nasce durante il Rinascimento, dona ancora oggi a noi tutti spunti di riflessione e meraviglia.

La norma e le varianti

In Anatomia parliamo di “variante” ogni volta che una struttura ha una morfologia che si discosta da quella osservata nella maggior parte degli individui e rappresenta una deviazione dagli standard accettati nei libri di testo e insegnati nelle aule universitarie.

Le varianti, tuttavia, non inficiano la funzionalità dell’organo che “modificano” e per questo rientrano in un quadro di normalità, al contrario delle anomalie congenite che già nella definizione evidenziano il loro aspetto patologico.

Conformazioni anatomiche particolari, tuttavia, possono interferire con procedure diagnostiche e aumentare i rischi di specifici atti chirurgici. Per questo la conoscenza e lo studio delle variazioni anatomiche dalla norma è un presupposto indispensabile per la pratica medica.

L’attività settoria, che con l’imaging e la chirurgia consente di individuare e documentare eventuali varianti rispetto alla normale Anatomia umana, costituisce, anche per questo, un supporto fondamentale per la Medicina.

Negli ultimi anni mi sono occupato, con valenti Colleghi, di “anatomical variants” dell’arco aortico, delle arterie renali e di recente, delle arterie tiroidee, tramite un lavoro di review pubblicato su Medicina che vi invito, se ne avete voglia, a leggere.

Branca, J.J.V.; Lascialfari Bruschi, A.; Pilia, A.M.; Carrino, D.; Guarnieri, G.; Gulisano, M.; Pacini, A.; Paternostro, F.
The Thyroid Gland: A Revision Study on Its Vascularization and Surgical Implications. 
Medicina 202258, 137. https://doi.org/10.3390/medicina58010137

Antioxidant support to ameliorate the oxaliplatin-dependent microglial alteration: Morphological and molecular study

European Journal of Histochemistry 2021; volume 65(s1):3285

Jacopo J.V. Branca, Donatello Carrino, Ferdinando Paternostro, Massimo Gulisano, Matteo Becatti, Lorenzo Di Cesare Mannelli, Alessandra Pacini


Department of Experimental and Clinical Medicine, Anatomy Section
Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences “Mario Serio”
Department of Neuroscience, Psychology, Drug Research and Child Health (NEUROFARBA), Pharmacology and
Toxicology Section, University of Florence, Italy

Abstract

Oxaliplatin is a third-generation chemotherapy drug mainly used for colorectal cancer treatment. However, it is also known to trigger neuropathy whose underlying neurobiological mechanisms are still under investigation and currently available treatments show limited efficacy. It is now established that neurons are not the only cell type involved in chronic pain and that glial cells, mainly microglia and astrocytes, are implicated in the initiation and maintenance of neuropathy. Among all the pathogenetic factors involved in neuropathic pain, an oxaliplatin-dependent oxidative stress plays a predominant role. In our study, the antioxidant properties of magnesium (Mg), manganese (Mn) and zinc (Zn) salts were evaluated in order to counteract microglial activation induced by oxaliplatin. The antioxidant efficacy of these metals was evaluated by means of molecular and morphological assays on the BV-2 microglial cell line. Our data clearly show that Mg, Mn and Zn salts are able to prevent oxaliplatin-dependent microglial alterations by reducing both oxidative and endoplasmic reticulum stress.


Key words: Neuropathic pain; oxaliplatin; magnesium; manganese; zinc.

Full text: https://www.ejh.it/index.php/ejh/article/view/3285

Per festeggiare i 10.000 Amici …

… che onorano della loro attenzione la pagina Instagram di Anatomia per tutti e grazie alla generosità del Dott. Martino Longo, valente Collega e Divulgatore, siamo lieti (con la dott.ssa Cristiana Veltro che con me cura il portale) di condividere con Tutti Voi un utilissimo file interattivo, che consente lo studio e la agevole memorizzazione di tutti i Muscoli del Corpo umano.

Grazie 1.000……ehm …10.000 !

Con il cuore in mano …

come solo gli Anatomisti sanno fare!

IV Florence International Symposium on Advances in CARDIOMyopathies
Fondazione Menarini – Firenze 9-10 settembre 2021

Three-dimensional reconstructions of anatomical specimens, made through three different technologies combined together: a new potential resource in cardiomyopathies study


Giacomo Gelati, Ferdinando Paternostro
Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Florence, Florence, Italy



Magnetic Resonance Imaging (or alternatively Computerized Tomography scanning, depending on the characteristics of the tissue), non-contact surface scanning and high resolution photography can be used to obtain three different types of images of the same anatomical specimen. After that, a process of scale superimposition of the 3D rendering from MRI/CT images, of the 3D model coming from the non-contact surface scanning and of the high resolution photos, leads to an interactive three-dimensional model of the anatomical specimen. The model is rotatable, observable both on the surface and in depth, measurable, corresponding in colours, light and in morphology, both in the macroscopic aspect as well as under the millimetre.


The three technologies complement each other in their potentialities and characteristics. MRI/CT images show the anatomical preparation in depth, while the 3D model from non-contact surface scanning offers a very precise reproduction (±25μm in accuracy) just of the surface of the same object, but they both lack real colour and real light. High resolution photos are static and two-dimensional, but the scale superimposition with the 3D geometrical model, gives volume and dynamism to the photographic information.


The result is a digital reproduction of a real anatomical structure, absolutely corresponding in colours, in light and in morphology, obtained through an objective instrumental data acquisition process, and so not falsifiable. The 3D models allow the observer to analyse the macroscopic aspect of the original specimen with no limits of time, overcoming the physiological processes of decomposition of biological matter. It is possible to measure diameters, thicknesses, angles, volumes and surface areas with precision (±25μm in accuracy), authenticity, and repeatability. Printing out the models it is possible to obtain very high quality replicas of the original specimens: the graphic characteristics of the digital reconstructions deeply influence the printing quality.


With this work we present the 3D reconstruction of a fresh-frozen human heart (provided by Nicola’s Foundation Onlus at Iclo Teaching and Research Center – Verona, Italy), in order to show the full potential of the models described above, which may represent important tools for sharing and preserving anatomical specimens.
The process of combination of technologies is conceived by the first of the present authors and protected by a patent.

ANATOMIA UMANA – EDISES

Con grande soddisfazione festeggio, assieme a tanti, autorevoli e stimatissimi Colleghi, l’uscita del trattato in tre volumi della Edises “Anatomia Umana”, assolutamente nuovo nella impostazione didattica e correlato dalle imprescindibili immagini del Prometheus.

Le basi anatomiche per la Semeiotica presentano un approccio regionalistico e forniscono una trattazione principalmente topografica delle varie regioni corporee.

Le basi anatomiche per la Fisiopatologia hanno un approccio sistematico, attraverso una trattazione approfondita dei vari apparati e sistemi.

Il terzo volume, le basi anatomiche delle Neuroscienze, illustra in maniera completa la Neuroanatomia.

Ringrazio l’Editore per la fiducia e auguro all’Opera il miglior successo in termini di gradimento da parte dei nostri Studenti.

https://www.edisesuniversita.it/area_scientifica/prometheus-anatomia-umana-ita.html

NB: Sono riconoscente all’Amico Nicola Garibaldi per la contemporanea esposizione, nella sua vetrina di via Paolo Fabbri 1 a Bologna, delle mie due passioni… l’Anatomia e la Poesia !