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La geologia del cuore

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Dalla geologia alla medicina. Quando la scienza della Terra può salvare il cuore dell'uomo

Studiando la formazione dei pianeti, il geologo Nick Petford, professore presso la Bournemouth University, Gran Bretagna,  ha realizzato una tecnica che potrebbe rivelarsi preziosa per individuare eventuali difetti cardiaci nell'uomo. La tecnica ha già aiutato i medici del Royal Bournemouth Hospital a trovare l'esatta ubicazione di un embolo potenzialmente letale in un paziente malato di cuore.

Come spesso accade nella scienza, le scoperte fatte in un campo possono avere sorprendenti applicazioni in settori apparentemente lontani dalle finalità originali dello scienziato. E' quello che è successo a Nick Petford. Le ricerche del geologo britannico riguardano l'origine dei pianeti, in particolare il processo attraverso il quale il metallo fuso fluisce verso il centro del pianeta nel momento della sua formazione, come è successo sulla Terra milioni di anni fa. “Per molto tempo – afferma Petford -  siamo stati convinti che il ferro fuso non fosse in grado di scorrere lungo canali e fessure di appena 1 millimetro di larghezza”.  Per scoprire che cosa accade realmente quando un pianeta si deforma per effetto dell'impatto con lo spazio, Petford e la sua collega Tracy Rushmer hanno sottoposto delle meteoriti, vere e proprie reliquie delle origini planetarie, a pressione e temperatura elevatissime. “Grazie al supporto del NERC [1], che ha finanziato i miei progetti – spiega il geologo britannico -  ho trovato un sistema per importare in un software le immagini virtuali di “fettine” di rocce e simulare il flusso di un fluido: questo mi ha permesso di capire in che modo un metallo allo stato liquido si muove all'interno di un meteorite deformato dal calore e dalla pressione”. Il professor Petford ha intuito che questa tecnica potrebbe avere interessanti applicazioni anche in altri settori scientifici, ad esempio in medicina. Il flusso di metalli fusi lungo le fratture di un meteorite, infatti, ha molte caratteristiche in comune con il flusso sanguigno nel sistema vascolare umano. Gli unici parametri che li differenziano sono la viscosità e la densità del liquido.

Con la collaborazione del dottor Roger Patel, un radiologo del Bournemouth Hospital, Petford ha importato nel software le immagini di una Risonanza magnetica fatta su un malato di cuore e ha analizzato il flusso sanguigno del paziente attraverso una serie di simulazioni “virtuali”. I medici avevano già il sospetto che vi fosse un'area in cui il sangue ristagnava, ma non erano sicuri del punto esatto. Confrontando i dati della risonanza magnetica con il modello virtuale ottenuto al computer, i ricercatori sono riusciti a localizzare con precisione il coagulo sanguigno. “I sistemi vascolari sono tutti diversi fra loro – afferma Petford – quindi i metodi di simulazione tradizionali non sono in grado di indicare esattamente che cosa sta succedendo nel corpo del paziente”. La tecnica ideata dal geologo britannico, invece, utilizza le immagini reali ottenute con la risonanza magnetica e le confronta con un modello matematico.

Il limite principale di questa tecnica è il tempo: per fare una diagnosi ci vogliono parecchie ore o addirittura giorni. Il passo successivo sarà quello di studiare le applicazioni mediche del principio individuato da Petford. I medici britannici sembrano ottimisti e sperano di poter utilizzare questo metodo come strumento diagnostico complementare alla risonanza magnetica entro i prossimi 5-10 anni.

L'intuizione di Petford e le sue possibili applicazioni in medicina dimostrano che il “flusso” della conoscenza scientifica, così come quello del sangue nelle arterie del corpo o del metallo fuso nelle vene della Terra, può liberamente scorrere da un ambito di ricerca all'altro, anche quando questi settori – come la geologia e la medicina – sembrano avere poco o nulla  a che fare l'uno con l'altro.

Note:
[1]
Natural Environment Research Council

Per approfondimenti:

Bournemouth University
“Geology research aids heart defects”
http://www.bournemouth.ac.uk/newsandevents/News/2009/mar/ne009_geology_research.html

NERC (Natural Environment Research Council)
Planet Earth Online
“The geology of human heart”
http://planetearth.nerc.ac.uk/news/story.aspx?id=369

Veronica Rocco

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