Crotamine Pharmacology Revisited: Novel Insights Based on the Inhibition of K-V Channels

Crotamine, a 5-kDa peptide, possesses a unique biological versatility. Not only has its cell-penetrating activity become of clinical interest but, moreover, its potential selective antitumor activity is of great pharmacological importance. In the past, several studies have attempted to elucidate the exact molecular target responsible for the crotamine-induced skeletal muscle spasm. The aim of this study was to investigate whether crotamine affects voltage-gated potassium (K-V) channels in an effort to explain its in vivo effects. Crotamine was studied on ion channel function using the two-electrode voltage clamp technique on 16 cloned ion channels (12 K-V channels and 4 Na-V channels), expressed in Xenopus laevis oocytes. Crotamine selectively inhibits K-V 1.1, K-V 1.2, and K-V 1.3 channels with an IC50 of similar to 300 nM, and the key amino acids responsible for this molecular interaction are suggested. Our results demonstrate for the first time that the symptoms, which are observed in the typical crotamine syndrome, may result from the inhibition of K-V channels. The ability of crotamine to inhibit the potassium current through K-V channels unravels it as the first snake peptide with the unique multifunctionality of cell-penetrating and antitumoral activity combined with K-V channel-inhibiting properties. This new property of crotamine might explain some experimental observations and opens new perspectives on pharmacological uses.

The Mechanism of Oocyte Activation Influences the Cell Cycle-Related Genes Expression During Bovine Preimplantation Development

The first cleavage divisions and preimplantation embryonic development are supported by mRNA and proteins synthesized and stored during oogenesis. Thus, mRNA molecules of maternal origin decrease and embryonic development becomes gradually dependent on expression of genetic information derived from the embryonic genome. However, it is still unclear what the role of the sperm cell is during this phase and whether the absence of the sperm cell during the artificial oocyte activation affects subsequent embryonic development. The objective of this study was to determine, in bovine embryos, changes in cell cycle-associated transcript levels (cyclin A, cyclin B, cyclin E, CDC2, CDK2, and CDK4) after oocyte activation in the presence or absence of the sperm cell. To evaluate that, in vitro-produced (IVP) and parthenogenetically activated (PA) embryos (2-4 cells (2-4C), 8-16 cells (8-16C) and blastocysts) were evaluated by real-time PCR. There was no difference in cleavage and blastocyst rates between IVP and PA groups. Transcript level was higher in oocytes than in IVP and PA embryos. Cleaved PA embryos showed higher expression of cyclin A, cyclin B, cyclin E, and CDK2 and lower expression of CDC2 when compared with that from the IVP group. At the time of activation, all transcripts were expressed less in PA than in IVP embryos, whereas at the blastocyst stage, almost all genes were expressed at a higher level in the PA group. These results suggest that in both groups there is an initial consumption of these transcripts in the early stages of embryonic development. Furthermore, 8-16C embryos seem to synthesize more cell cycle-related genes than 2-4C embryos. However, in PA embryos, activation of the cell cycle genes seems to occur after the 8- to 16-cell stage, suggesting a failure in the activation process.

The occurrence of defensive alkaloids in non-integumentary tissues of the Brazilian red-belly toad Melanophryniscus simplex (Bufonidae)

The red-belly toads (Melanophryniscus) of southern South America secrete defensive alkaloids from dermal granular glands. To date, all information on Melanophryniscus alkaloids has been obtained by extraction from either skins or whole organisms; however, in other amphibians, tetrodotoxins, samandarines, and bufadienolides have been detected in both skin and other organs, which raise the possibility that lipophilic alkaloids may occur in non-integumentary tissues in Melanophryniscus as well. To test this hypothesis, we studied the distribution of alkaloids in the skin, skeletal muscle, liver, and mature oocytes of the red-belly toad M. simplex from three localities in southern Brazil. Gas chromatography and mass spectrometry of skin extracts from 11 individuals of M. simplex resulted in the detection of 47 alkaloids (including isomers), 9 unclassified and 38 from 12 known structural classes. Each alkaloid that was present in the skin of an individual was also present in the same relative proportion in that individual's skeletal muscle, liver, and oocytes. The most abundant and widely distributed alkaloids were the pumiliotoxins 251D, 267C, and 323A, 5,8-disubstituted indolizidines 207A and 223D, 5,6,8-trisubstituted indolizidine 231B, 3,5-disubstituted pyrrolizidines cis-223B and cis- and trans-251K, and izidine 211C. We report the first record of piperidines in Melanophryniscus, bringing the total number of alkaloid classes detected in this genus to 16. Alkaloid composition differed significantly among the three study sites. The functional significance of defensive chemicals in non-integumentary tissues is unknown.

Vitrification of primordial germ cells using whole embryos for gene-banking in loach, Misgurnus anguillicaudatus

In gene-banking, primordial germ cells (PGCs), which are embryonic precursor cells of germ cells, are useful for cryopreservation because PGCs have a potential to differentiate into both eggs and sperm via germ-line chimera. Here, we have established vitrification methods for PGCs cryopreservation using 12- to 17-somite stage embryos in loach, Misgurnus anguillicaudatus, which were dechorionated, removed their yolk and injected with green fluorescent protein (GFP) -nos1 3'UTR mRNA to visualize their PGCs. In order to optimize cryopreservation medium for vitrification, the toxicity of cryoprotectants was analyzed. Different concentrations (2, 3, 4, 5 m) of dimethyl sulfoxide (DMSO), methanol (MeOH), ethylene glycol (EG) and propylene glycol (PG) as cryoprotectants were tested. Then, 5 m DMSO showed significantly-high toxicity. Based on this information, combinations called DMP (2 m (14.2% [v/v]) DMSO, 2 m (8.1% [v/v]) MeOH and 2 m (14.4% [v/v]) PG), DP (2 m (14.2% [v/v]) DMSO and 4 m (28.7% [v/v]) PG) and DE (2.1 m (15% [v/v]) DMSO and 2.7 m (15% [v/v]) EG) were evaluated for their toxicities and efficacy of PGCs cryopreservation using two types of equilibration step: direct immersion of cryopreservation media (one-step) and serial exposure to half and full concentration of cryopreservation media (two-step). Viable PGCs were obtained from post-thaw embryos which were cryopreserved by DP and DE with both 1- and 2-step equilibrations. Despite DP showing the highest toxicity, it gave the highest survival rate of embryonic cells after cryopreservation. When PGCs recovered from vitrified embryos were transplanted into host embryos at the blastula stage, the transplanted PGCs were able to migrate to a host genital ridge similarly as endogenous PGCs. It suggests that our methods could be useful to create a germ-line chimera for the production of gametes from PGCs of cryopreserved embryos.

Distribution of Rickettsia rickettsii in ovary cells of Rhipicephalus sanguineus (Latreille1806) (Acari: Ixodidae)

Abstract Background Considering the fact that the dog tick, Rhipicephalus sanguineus, has a great potential to become the vector of Brazilian Spotted Fever (BSF) for humans, the present study aimed to describe the distribution of the bacterium Rickettsia rickettsii, the etiological agent of BSF, in different regions of the ovaries of R. sanguineus using histological techniques. The ovaries were obtained from positive females confirmed by the hemolymph test and fed in the nymph stage on guinea pigs inoculated with R. rickettsii. Results The results showed a general distribution of R. rickettsii in the ovary cells, being found in oocytes in all stages of development (I, II, III, IV and V) most commonly in the periphery of the oocyte and also in the cytoplasm of pedicel cells. Conclusions The histological analysis of the ovaries of R. sanguineus infected females confirmed the presence of the bacterium, indicating that the infection can interfere negatively in the process of reproduction of the ticks, once alterations were detected both in the shape and cell structure of the oocytes which contained bacteria.

Análise invasiva e não invasiva do fuso meiótico de oócitos humanos obtidos de ciclos estimulados: dados preliminares

OBJETIVOS: Avaliar a concordância entre as técnicas de microscopia de polarização e microscopia confocal na avaliação do fuso meiótico de oócitos humanos maturados in vivo. MÉTODOS: Estudo prospectivo que avaliou oócitos com o primeiro corpúsculo polar extruído obtidos de mulheres inférteis submetidas à estimulação ovariana para realização de injeção intracitoplasmática de espermatozoide. Os oócitos com o primeiro corpúsculo polar extruído foram avaliados por meio da microscopia de polarização e, imediatamente após, foram fixados e corados para avaliação dos microtúbulos e cromatina pela microscopia confocal de alto desempenho. Foram comparadas as técnicas de microscopia de polarização e confocal, de acordo com a visualização ou não do fuso meiótico pela microscopia de polarização e a presença ou não de anomalias meióticas à análise pela microscopia confocal. Foram calculados os intervalos de confiança, o índice de Kappa e a concordância entre as metodologias, considerando a análise da microscopia de imunofluorescência como padrão-ouro para avaliação de normalidade do fuso e distribuição cromossômica oocitária. RESULTADOS: Observou-se que 72,7% dos oócitos em metáfase II com fuso celular não visível à polarização apresentaram anormalidades meióticas à análise confocal e que 55,6% dos oócitos em metáfase II com fuso celular visível à polarização apresentaram-se como oócitos anormais à análise confocal. Somente 44,4% dos oócitos com fuso celular visível à polarização apresentaram-se como normais à análise confocal. A concordância entre os métodos foi de 51,1% (Kappa: 0,11; IC95% -0,0958 - 0,319). CONCLUSÕES: A baixa concordância entre a microscopia de polarização e a confocal na avaliação do fuso meiótico oocitário sugere que a visualização do fuso meiótico de oócitos humanos em metáfase II pela microscopia de polarização tem limitado o valor preditivo de normalidade meiótica oocitária.

Embryonic development and larval stages of Steindachneridion parahybae (Siluriformes: Pimelodidae): implications for the conservation and rearing of this endangered Neotropical species

Steindachneridion parahybae is a freshwater catfish endemic to the Paraíba do Sul River and is classified as an endangered Neotropical species. An increasing number of conservation biologists are incorporating morphological and physiological research data to help conservation managers in rescue these endangered species. This study investigated the embryonic and larval development of S. parahybae in captivity, with emphasis in major events during the ontogeny of S. parahybae. Broodstocks were artificially induced to reproduce, and the extrusion occurred 200-255 degree-hours after hormonal induction at 24°C. Larval ontogeny was evaluated every 10 minutes under microscopic/stereomicroscopic using fresh eggs samples. The main embryogenic development stages were identified: zygote, cleavage, including the morula, blastula, gastrula phase, organogenesis, and hatching. The extruded oocytes showed an average diameter of 1.10 ± 0.10 mm, and after fertilization and hydration of eggs, the average diameter of eggs increased to about 1.90 ± 0.60 mm, characterized by a large perivitelline space that persisted up to embryo development, the double chorion, and the poles (animal and vegetative). Cell division started about 2 minutes after fertilization (AF), resulting in 2, 4, 8 (4 x 2 arrangement of cells), 16 (4 x 4), 32 (4 x 8) and 64 (2 x 4 x 8) cells. Furthermore, the blastula and gastrula stages followed after these cells divisions. The closed blastopore occurred at 11 h 20 min AF; following the development, the organogenetic stages were identified and subdivided respectively in: early segmentation phase and late segmentation phase. In the early segmentation phase, there was the establishment of the embryonic axis, and it was possible to distinguish between the cephalic and caudal regions; somites, and the optic vesicles developed about 20 h AF. Total hatching occurred at 54 h AF, and the larvae average length was 4.30 ± 0.70 mm. Gradual yolk sac reduction was observed during the first two days of larval development. The first feeding occurred at the end of the second day. During the larval phase, cannibalism, heterogeneous larval growth and photophobia were also observed. This information will be important in improving the artificial reproduction protocols of S. parahybae in controlled breeding programs.

Early development, survival and growth rates of the giant clam Tridacna crocea (Bivalvia: Tridacnidae)

Tridacnid clams are conspicuous inhabitants of Indo-Pacific coral reefs and are traded and cultivated for the aquarium and food industries. In the present study, daily growth rates of larvae of the giant clam Tridacna crocea were determined in the laboratory during the first week of life. Adults were induced to spawn via intra-gonadal serotonin injection through the byssal orifice. After spawning oocytes were collected, fertilized and kept in 3 L glass beakers and raceways treated with antibiotics to avoid culture contamination. Larvae were fed twice with the microalga Isochrysis galbana and zooxanthellae were also offered twice during the veliger stage (days 4 and 6). Larval length was measured using a digitizing tablet coupled to a microcomputer. Larval mortality was exponential during the first 48 hours of life declining significantly afterwards. Mean growth rate was 11.3 μm day-1, increasing after addition of symbionts to 18.0 μm day-1. Survival increased to ca. 75% after the addition of zooxanthellae. The results describe the growth curve for T. crocea larvae and suggest that the acquisition of symbionts by larvae may be useful for larval growth and survival even before larvae have attained metamorphosis.

Relative CO(2)/NH(3) selectivities of mammalian aquaporins 0-9

Previous work showed that aquaporin 1 (AQP1), AQP4-M23, and AQP5 each has a characteristic CO(2)/NH(3) and CO(2)/H(2)O permeability ratio. The goal of the present study is to characterize AQPs 0-9, which traffic to the plasma membrane when heterologously expressed in Xenopus oocytes. We use video microscopy to compute osmotic water permeability (P(f)) and microelectrodes to record transient changes in surface pH (ΔpH(S)) caused by CO(2) or NH(3) influx. Subtracting respective values for day-matched, H(2)O-injected control oocytes yields the channel-specific values P(f)* and ΔpH(S)*. We find that P(f)* is significantly >0 for all AQPs tested except AQP6. (ΔpH(S)*)(CO(2)) is significantly >0 for AQP0, AQP1, AQP4-M23, AQP5, AQP6, and AQP9. (ΔpH(S)*)(NH(3)) is >0 for AQP1, AQP3, AQP6, AQP7, AQP8, and AQP9. The ratio (ΔpH(S)*)(CO(2))/P(f)* falls in the sequence AQP6 (∞) > AQP5 > AQP4-M23 > AQP0 ≅ AQP1 ≅ AQP9 > others (0). The ratio (ΔpH(S)*)(NH(3))/P(f)* falls in the sequence AQP6 (∞) > AQP3 ≅ AQP7 ≅ AQP8 ≅ AQP9 > AQP1 > others (0). Finally, the ratio (ΔpH(S)*)(CO(2))/(-ΔpH(S)*)(NH(3)) falls in the sequence AQP0 (∞) ≅ AQP4-M23 ≅ AQP5 > AQP6 > AQP1 > AQP9 > AQP3 (0) ≅ AQP7 ≅ AQP8. The ratio (ΔpH(S)*)(CO(2))/(-ΔpH(S)*)(NH(3)) is indeterminate for both AQP2 and AQP4-M1. In summary, we find that mammalian AQPs exhibit a diverse range of selectivities for CO(2) vs. NH(3) vs. H(2)O. As a consequence, by expressing specific combinations of AQPs, cells could exert considerable control over the movements of each of these three substances

Relative CO2/NH3 permeabilities of human RhAG, RhBG and RhCG

Mammalian glycosylated rhesus (Rh) proteins include the erythroid RhAG and the nonerythroid RhBG and RhCG. RhBG and RhCG are expressed in multiple tissues, including hepatocytes and the collecting duct (CD) of the kidney. Here, we expressed human RhAG, RhBG and RhCG in Xenopus oocytes (vs. H2O-injected control oocytes) and used microelectrodes to monitor the maximum transient change in surface pH (ΔpHS) caused by exposing the same oocyte to 5 % CO2/33 mM HCO3 − (an increase) or 0.5 mM NH3/NH4 + (a decrease). Subtracting the respective values for day-matched, H2O-injected control oocytes yielded channel-specific values (*). (ΔpH∗S)CO2 and (−ΔpH∗S)NH3 were each significantly >0 for all channels, indicating that RhBG and RhCG—like RhAG—can carry CO2 and NH3. We also investigated the role of a conserved aspartate residue, which was reported to inhibit NH3 transport. However, surface biotinylation experiments indicate the mutants RhBGD178N and RhCGD177N have at most a very low abundance in the oocyte plasma membrane. We demonstrate for the first time that RhBG and RhCG—like RhAG—have significant CO2 permeability, and we confirm that RhAG, RhBG and RhCG all have significant NH3 permeability. However, as evidenced by (ΔpH∗S)CO2/(−ΔpH∗S)NH3 values, we could not distinguish among the CO2/NH3 permeability ratios for RhAG, RhBG and RhCG. Finally, we propose a mechanism whereby RhBG and RhCG contribute to acid secretion in the CD by enhancing the transport of not only NH3 but also CO2 across the membranes of CD cells.

Movement of NH3 through the human urea transporter B: a new gas channel

Aquaporins and Rh proteins can function as gas (CO2 and NH3) channels. The present study explores the urea, H2O, CO2, and NH3 permeability of the human urea transporter B (UT-B) (SLC14A1), expressed in Xenopus oocytes. We monitored urea uptake using [14C]urea and measured osmotic water permeability (Pf) using video microscopy. To obtain a semiquantitative measure of gas permeability, we used microelectrodes to record the maximum transient change in surface pH (∆pHS) caused by exposing oocytes to 5% CO2/33 mM HCO3- (pHS increase) or 0.5 mM NH3/NH4+ (pHS decrease). UT-B expression increased oocyte permeability to urea by >20-fold, and Pf by 8-fold vs. H2O-injected control oocytes. UT-B expression had no effect on the CO2-induced ∆pHS but doubled the NH3-induced ∆pHS. Phloretin reduced UT-B-dependent urea uptake (Jurea * ) by 45%, Pf * by 50%, and (- ∆pHS * )NH3 by 70%. p-Chloromercuribenzene sulfonate reduced Jurea * by 25%, Pf * by 30%, and (∆pHS * )NH3 by 100%. Molecular dynamics (MD) simulations of membrane-embedded models of UT-B identified the monomeric UT-B pores as the main conduction pathway for both H2O and NH3 and characterized the energetics associated with permeation of these species through the channel. Mutating each of two conserved threonines lining the monomeric urea pores reduced H2O and NH3 permeability. Our data confirm that UT-B has significant H2O permeability and for the first time demonstrate significant NH3 permeability. Thus the UTs become the third family of gas channels. Inhibitor and mutagenesis studies and results of MD simulations suggest that NH3 and H2O pass through the three monomeric urea channels in UT-B.

Heparin and penicillamine–hypotaurine–epinephrine (PHE) solution during bovine in vitro fertilization procedures impair the quality of spermatozoa but improve normal oocyte fecundation and early embryonic development

The presence of heparin and a mixture of penicillamine, hypotaurine, and epinephrine (PHE) solution in the in vitro fertilization (IVF) media seem to be a prerequisite when bovine spermatozoa are capacitated in vitro, in order to stimulate sperm motility and acrosome reaction. The present study was designed to determine the effect of the addition of heparin and PHE during IVF on the quality and penetrability of spermatozoa into bovine oocytes and on subsequent embryo development. Sperm quality, evaluated by the integrity of plasma and acrosomal membranes and mitochondrial function, was diminished (P<0.05) in the presence of heparin and PHE. Oocyte penetration and normal pronuclear formation rates, as well as the percentage of zygotes presenting more than two pronuclei, was higher (P<0.05) in the presence of heparin and PHE. No differences were observed in cleavage rates between treatment and control (P>0.05). However, the developmental rate to the blastocyst stage was increased in the presence of heparin and PHE (P>0.05). The quality of embryos that reached the blastocyst stage was evaluated by counting the inner cell mass (ICM) and trophectoderm (TE) cell numbers and total number of cells; the percentage of ICM and TE cells was unaffected (P>0.05) in the presence of heparin and PHE (P<0.05). In conclusion, this study demonstrated that while the supplementation of IVF media with heparin and PHE solution impairs spermatozoa quality, it plays an important role in sperm capacitation, improving pronuclear formation, and early embryonic development

Photobiological effect of low-level laser irradiation in bovine embryo production system

The objectives of this study were to evaluate the effect of low-level laser irradiation (LLLI) on bovine oocyte and granulosa cells metabolism during in vitro maturation (IVM) and further embryo development. Cumulus-oocytes complexes (COCs) were subjected (experimental group) or not (control group) to irradiation with LLLI in a 633-nm wavelength and 1 J/cm2 fluency. The COCs were evaluated after 30 min, 8, 16, and 24 h of IVM. Cumulus cells were evaluated for cell cycle status, mitochondrial activity, and viability (flow cytometry). Oocytes were assessed for meiotic progression status (nuclear staining), cell cycle genes content [real-time polymerase chain reaction (PCR)], and signal transduction status (western blot). The COCs were also in vitro fertilized, and the cleavage and blastocyst rates were assessed. Comparisons among groups were statistically performed with 5% significance level. For cumulus cells, a significant increase in mitochondrial membrane potential and the number of cells progressing through the cycle could be observed. Significant increases on cyclin B and cyclin-dependent kinase (CDK4) levels were also observed. Concerning the oocytes, a significantly higher amount of total mitogen-activated protein kinase was found after 8 h of irradiation, followed by a decrease in all cell cycle genes transcripts, exception made for the CDK4. However, no differences were observed in meiotic progression or embryo production. In conclusion, LLLI is an efficient tool to modulate the granulosa cells and oocyte metabolism

Marcatura di molecole biologiche a funzione antigenica per lo studio e la caratterizzazione di protocolli di vaccinoterapia in oncologia medica

Dendritic Cells (DCs) derived from human blood monocytes that have been nurtured in GM-CSF and IL-4, followed by maturation in a monocyte-conditioned medium, are the most potent APCs known. These DCs have many features of primary DCs, including the expression of molecules that enhance antigen capture and selective receptors that guide DCs to and from several sites in the body, where they elicit the T cell mediated immune response. For these features, immature DCs (iDC) loaded with tumor antigen and matured (mDC) with a standard cytokine cocktail, are used for therapeutic vaccination in clinical trials of different cancers. However, the efficacy of DCs in the development of immunocompetence is critically influenced by the type (whole lysate, proteins, peptides, mRNA), the amount and the time of exposure of the tumor antigens used for loading in the presentation phase. The aim of the present study was to create instruments to acquire more information about DC antigen uptake and presentation mechanisms to improve the clinical efficacy of DCbased vaccine. In particular, two different tumor antigen were studied: the monoclonal immunoglobulin (IgG or IgA) produced in Myeloma Multiple, and the whole lysate obtained from melanoma tissues. These proteins were conjugated with fluorescent probe (FITC) to evaluate the kinetic of tumor antigen capturing process and its localization into DCs, by cytofluorimetric and fluorescence microscopy analysis, respectively. iDC pulsed with 100μg of IgG-FITC/106 cells were monitored from 2 to 22 hours after loading. By the cytofluorimetric analysis it was observed that the monoclonal antibody was completely captured after 2 hours from pulsing, and was decreased into mDC in 5 hours after maturation stimulus. To monitor the lysate uptake, iDC were pulsed with 80μg of tumor lysate/106 cells, then were monitored in the 2h to 22 hours interval time after loading. Then, to reveal difference between increasing lysate concentration, iDC were loaded with 20-40-80-100-200-400μg of tumor lysate/106 cells and monitored at 2-4-8-13h from pulsing. By the cytofluorimetric analysis, it was observed that, the 20-40-80-100μg uptake, after 8 hours loading was completed reaching a plateau phase. For 200 and 400μg the mean fluorescence of cells increased until 13h from pulsing. The lysate localization into iDC was evaluated with conventional and confocal fluorescence microscopy analysis. In the 2h to 8h time interval from loading an intensive and diffuse fluorescence was observed within the cytoplasmic compartment. Moreover, after 8h, the lysate fluorescence appeared to be organized in a restricted cloudy-shaded area with a typical polarized aspect. In addition, small fluorescent spots clearly appeared with an increment in the number and fluorescence intensity. The nature of these spot-like formations and cloudy area is now being investigated detecting the colocalization of the fluorescence lysate and specific markers for lysosomes, autophagosomes, endoplasmic reticulum and MHCII positive vesicles.

Il passato nell’epoca della sua (ri)producibilità digitale. Torino 1943 - 45. Metodologia della ricerca con tecnologie informatiche. Sistema storico-territoriale di informazione multimediale

Se il lavoro dello storico è capire il passato come è stato compreso dalla gente che lo ha vissuto, allora forse non è azzardato pensare che sia anche necessario comunicare i risultati delle ricerche con strumenti propri che appartengono a un'epoca e che influenzano la mentalità di chi in quell'epoca vive. Emergenti tecnologie, specialmente nell’area della multimedialità come la realtà virtuale, permettono agli storici di comunicare l’esperienza del passato in più sensi. In che modo la storia collabora con le tecnologie informatiche soffermandosi sulla possibilità di fare ricostruzioni storiche virtuali, con relativi esempi e recensioni? Quello che maggiormente preoccupa gli storici è se una ricostruzione di un fatto passato vissuto attraverso la sua ricreazione in pixels sia un metodo di conoscenza della storia che possa essere considerato valido. Ovvero l'emozione che la navigazione in una realtà 3D può suscitare, è un mezzo in grado di trasmettere conoscenza? O forse l'idea che abbiamo del passato e del suo studio viene sottilmente cambiato nel momento in cui lo si divulga attraverso la grafica 3D? Da tempo però la disciplina ha cominciato a fare i conti con questa situazione, costretta soprattutto dall'invasività di questo tipo di media, dalla spettacolarizzazione del passato e da una divulgazione del passato parziale e antiscientifica. In un mondo post letterario bisogna cominciare a pensare che la cultura visuale nella quale siamo immersi sta cambiando il nostro rapporto con il passato: non per questo le conoscenze maturate fino ad oggi sono false, ma è necessario riconoscere che esiste più di una verità storica, a volte scritta a volte visuale. Il computer è diventato una piattaforma onnipresente per la rappresentazione e diffusione dell’informazione. I metodi di interazione e rappresentazione stanno evolvendo di continuo. Ed è su questi due binari che è si muove l’offerta delle tecnologie informatiche al servizio della storia. Lo scopo di questa tesi è proprio quello di esplorare, attraverso l’utilizzo e la sperimentazione di diversi strumenti e tecnologie informatiche, come si può raccontare efficacemente il passato attraverso oggetti tridimensionali e gli ambienti virtuali, e come, nel loro essere elementi caratterizzanti di comunicazione, in che modo possono collaborare, in questo caso particolare, con la disciplina storica. La presente ricerca ricostruisce alcune linee di storia delle principali fabbriche attive a Torino durante la seconda guerra mondiale, ricordando stretta relazione che esiste tra strutture ed individui e in questa città in particolare tra fabbrica e movimento operaio, è inevitabile addentrarsi nelle vicende del movimento operaio torinese che nel periodo della lotta di Liberazione in città fu un soggetto politico e sociale di primo rilievo. Nella città, intesa come entità biologica coinvolta nella guerra, la fabbrica (o le fabbriche) diventa il nucleo concettuale attraverso il quale leggere la città: sono le fabbriche gli obiettivi principali dei bombardamenti ed è nelle fabbriche che si combatte una guerra di liberazione tra classe operaia e autorità, di fabbrica e cittadine. La fabbrica diventa il luogo di "usurpazione del potere" di cui parla Weber, il palcoscenico in cui si tengono i diversi episodi della guerra: scioperi, deportazioni, occupazioni .... Il modello della città qui rappresentata non è una semplice visualizzazione ma un sistema informativo dove la realtà modellata è rappresentata da oggetti, che fanno da teatro allo svolgimento di avvenimenti con una precisa collocazione cronologica, al cui interno è possibile effettuare operazioni di selezione di render statici (immagini), di filmati precalcolati (animazioni) e di scenari navigabili interattivamente oltre ad attività di ricerca di fonti bibliografiche e commenti di studiosi segnatamente legati all'evento in oggetto. Obiettivo di questo lavoro è far interagire, attraverso diversi progetti, le discipline storiche e l’informatica, nelle diverse opportunità tecnologiche che questa presenta. Le possibilità di ricostruzione offerte dal 3D vengono così messe a servizio della ricerca, offrendo una visione integrale in grado di avvicinarci alla realtà dell’epoca presa in considerazione e convogliando in un’unica piattaforma espositiva tutti i risultati. Divulgazione Progetto Mappa Informativa Multimediale Torino 1945 Sul piano pratico il progetto prevede una interfaccia navigabile (tecnologia Flash) che rappresenti la pianta della città dell’epoca, attraverso la quale sia possibile avere una visione dei luoghi e dei tempi in cui la Liberazione prese forma, sia a livello concettuale, sia a livello pratico. Questo intreccio di coordinate nello spazio e nel tempo non solo migliora la comprensione dei fenomeni, ma crea un maggiore interesse sull’argomento attraverso l’utilizzo di strumenti divulgativi di grande efficacia (e appeal) senza perdere di vista la necessità di valicare le tesi storiche proponendosi come piattaforma didattica. Un tale contesto richiede uno studio approfondito degli eventi storici al fine di ricostruire con chiarezza una mappa della città che sia precisa sia topograficamente sia a livello di navigazione multimediale. La preparazione della cartina deve seguire gli standard del momento, perciò le soluzioni informatiche utilizzate sono quelle fornite da Adobe Illustrator per la realizzazione della topografia, e da Macromedia Flash per la creazione di un’interfaccia di navigazione. La base dei dati descrittivi è ovviamente consultabile essendo contenuta nel supporto media e totalmente annotata nella bibliografia. È il continuo evolvere delle tecnologie d'informazione e la massiccia diffusione dell’uso dei computer che ci porta a un cambiamento sostanziale nello studio e nell’apprendimento storico; le strutture accademiche e gli operatori economici hanno fatto propria la richiesta che giunge dall'utenza (insegnanti, studenti, operatori dei Beni Culturali) di una maggiore diffusione della conoscenza storica attraverso la sua rappresentazione informatizzata. Sul fronte didattico la ricostruzione di una realtà storica attraverso strumenti informatici consente anche ai non-storici di toccare con mano quelle che sono le problematiche della ricerca quali fonti mancanti, buchi della cronologia e valutazione della veridicità dei fatti attraverso prove. Le tecnologie informatiche permettono una visione completa, unitaria ed esauriente del passato, convogliando tutte le informazioni su un'unica piattaforma, permettendo anche a chi non è specializzato di comprendere immediatamente di cosa si parla. Il miglior libro di storia, per sua natura, non può farlo in quanto divide e organizza le notizie in modo diverso. In questo modo agli studenti viene data l'opportunità di apprendere tramite una rappresentazione diversa rispetto a quelle a cui sono abituati. La premessa centrale del progetto è che i risultati nell'apprendimento degli studenti possono essere migliorati se un concetto o un contenuto viene comunicato attraverso più canali di espressione, nel nostro caso attraverso un testo, immagini e un oggetto multimediale. Didattica La Conceria Fiorio è uno dei luoghi-simbolo della Resistenza torinese. Il progetto è una ricostruzione in realtà virtuale della Conceria Fiorio di Torino. La ricostruzione serve a arricchire la cultura storica sia a chi la produce, attraverso una ricerca accurata delle fonti, sia a chi può poi usufruirne, soprattutto i giovani, che, attratti dall’aspetto ludico della ricostruzione, apprendono con più facilità. La costruzione di un manufatto in 3D fornisce agli studenti le basi per riconoscere ed esprimere la giusta relazione fra il modello e l’oggetto storico. Le fasi di lavoro attraverso cui si è giunti alla ricostruzione in 3D della Conceria: . una ricerca storica approfondita, basata sulle fonti, che possono essere documenti degli archivi o scavi archeologici, fonti iconografiche, cartografiche, ecc.; . La modellazione degli edifici sulla base delle ricerche storiche, per fornire la struttura geometrica poligonale che permetta la navigazione tridimensionale; . La realizzazione, attraverso gli strumenti della computer graphic della navigazione in 3D. Unreal Technology è il nome dato al motore grafico utilizzato in numerosi videogiochi commerciali. Una delle caratteristiche fondamentali di tale prodotto è quella di avere uno strumento chiamato Unreal editor con cui è possibile costruire mondi virtuali, e che è quello utilizzato per questo progetto. UnrealEd (Ued) è il software per creare livelli per Unreal e i giochi basati sul motore di Unreal. E’ stata utilizzata la versione gratuita dell’editor. Il risultato finale del progetto è un ambiente virtuale navigabile raffigurante una ricostruzione accurata della Conceria Fiorio ai tempi della Resistenza. L’utente può visitare l’edificio e visualizzare informazioni specifiche su alcuni punti di interesse. La navigazione viene effettuata in prima persona, un processo di “spettacolarizzazione” degli ambienti visitati attraverso un arredamento consono permette all'utente una maggiore immersività rendendo l’ambiente più credibile e immediatamente codificabile. L’architettura Unreal Technology ha permesso di ottenere un buon risultato in un tempo brevissimo, senza che fossero necessari interventi di programmazione. Questo motore è, quindi, particolarmente adatto alla realizzazione rapida di prototipi di una discreta qualità, La presenza di un certo numero di bug lo rende, però, in parte inaffidabile. Utilizzare un editor da videogame per questa ricostruzione auspica la possibilità di un suo impiego nella didattica, quello che le simulazioni in 3D permettono nel caso specifico è di permettere agli studenti di sperimentare il lavoro della ricostruzione storica, con tutti i problemi che lo storico deve affrontare nel ricreare il passato. Questo lavoro vuole essere per gli storici una esperienza nella direzione della creazione di un repertorio espressivo più ampio, che includa gli ambienti tridimensionali. Il rischio di impiegare del tempo per imparare come funziona questa tecnologia per generare spazi virtuali rende scettici quanti si impegnano nell'insegnamento, ma le esperienze di progetti sviluppati, soprattutto all’estero, servono a capire che sono un buon investimento. Il fatto che una software house, che crea un videogame di grande successo di pubblico, includa nel suo prodotto, una serie di strumenti che consentano all'utente la creazione di mondi propri in cui giocare, è sintomatico che l'alfabetizzazione informatica degli utenti medi sta crescendo sempre più rapidamente e che l'utilizzo di un editor come Unreal Engine sarà in futuro una attività alla portata di un pubblico sempre più vasto. Questo ci mette nelle condizioni di progettare moduli di insegnamento più immersivi, in cui l'esperienza della ricerca e della ricostruzione del passato si intreccino con lo studio più tradizionale degli avvenimenti di una certa epoca. I mondi virtuali interattivi vengono spesso definiti come la forma culturale chiave del XXI secolo, come il cinema lo è stato per il XX. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di suggerire che vi sono grosse opportunità per gli storici impiegando gli oggetti e le ambientazioni in 3D, e che essi devono coglierle. Si consideri il fatto che l’estetica abbia un effetto sull’epistemologia. O almeno sulla forma che i risultati delle ricerche storiche assumono nel momento in cui devono essere diffuse. Un’analisi storica fatta in maniera superficiale o con presupposti errati può comunque essere diffusa e avere credito in numerosi ambienti se diffusa con mezzi accattivanti e moderni. Ecco perchè non conviene seppellire un buon lavoro in qualche biblioteca, in attesa che qualcuno lo scopra. Ecco perchè gli storici non devono ignorare il 3D. La nostra capacità, come studiosi e studenti, di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio che il 3D porta con sè, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Una ricostruzione storica può essere molto utile dal punto di vista educativo non sono da chi la visita ma, anche da chi la realizza. La fase di ricerca necessaria per la ricostruzione non può fare altro che aumentare il background culturale dello sviluppatore. Conclusioni La cosa più importante è stata la possibilità di fare esperienze nell’uso di mezzi di comunicazione di questo genere per raccontare e far conoscere il passato. Rovesciando il paradigma conoscitivo che avevo appreso negli studi umanistici, ho cercato di desumere quelle che potremo chiamare “leggi universali” dai dati oggettivi emersi da questi esperimenti. Da punto di vista epistemologico l’informatica, con la sua capacità di gestire masse impressionanti di dati, dà agli studiosi la possibilità di formulare delle ipotesi e poi accertarle o smentirle tramite ricostruzioni e simulazioni. Il mio lavoro è andato in questa direzione, cercando conoscere e usare strumenti attuali che nel futuro avranno sempre maggiore presenza nella comunicazione (anche scientifica) e che sono i mezzi di comunicazione d’eccellenza per determinate fasce d’età (adolescenti). Volendo spingere all’estremo i termini possiamo dire che la sfida che oggi la cultura visuale pone ai metodi tradizionali del fare storia è la stessa che Erodoto e Tucidide contrapposero ai narratori di miti e leggende. Prima di Erodoto esisteva il mito, che era un mezzo perfettamente adeguato per raccontare e dare significato al passato di una tribù o di una città. In un mondo post letterario la nostra conoscenza del passato sta sottilmente mutando nel momento in cui lo vediamo rappresentato da pixel o quando le informazioni scaturiscono non da sole, ma grazie all’interattività con il mezzo. La nostra capacità come studiosi e studenti di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio sottinteso al 3D, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Le esperienze raccolte nelle pagine precedenti ci portano a pensare che in un futuro non troppo lontano uno strumento come il computer sarà l’unico mezzo attraverso cui trasmettere conoscenze, e dal punto di vista didattico la sua interattività consente coinvolgimento negli studenti come nessun altro mezzo di comunicazione moderno.