Proprietà emergenti e biologia sistemica


Una proprietà si dice emergente quando è l’espressione dell’interazione di un insieme di elementi, non evidente in nessuno di essi isolatamente. Le proprietà emergenti, infatti, derivano dall’interazioni tra gli elementi costitutivi. Il corpo è formato da vari sistemi interconnessi (cellule, tessuti, organi, sistema nervoso, sistema endocrino, sistema immunitario, etc.).

Ognuno di questi sistemi può essere studiato singolarmente (riduzionismo), per scoprirne le proprietà specifiche. Tutti questi sistemi formano il corpo che, a sua volta, ha delle proprietà emergenti, non evidenti quando si studiano i sistemi singolarmente. Per cercare le proprietà emergenti del corpo occorre studiare le interazioni tra i vari sistemi (olismo). Soltanto così è possibile scoprire la complessità della vita.

La nuova disciplina che studia il corpo come un insieme integrato di sistemi, in grado di cogliere le proprietà emergenti, è la biologia sistemica. La biologia sistemica racchiude tutte le scienze e tecnologie omiche:

sequenziamento dei geni (genomica)

RNA trascritti (trascrittomica)

Proteine sintetizzate (proteomica)

I metaboliti e le vie metaboliche (metabolomica)

Quindi vengono studiate le infinite interazioni tra le molecole (interattomica) e tra le molecole ed il microbiota intestinale (microbiomica); infine viene studiato come i fattori ambientali modificano l’espressione genica (epigenomica), soprattutto come la dieta modifica l’espressioen genica (nutribiomica).

Passando dal riduzionismo alla biologia dei sistemi è possibile evidenziare le proprietà emergenti del dell’organismo in toto, espressione dei fenomeni di interazione tra i suoi componenti.

Si ottengono conoscenze biologiche più elevate che consentono una maggiore personalizzazione di diagnosi, prognosi e terapie (Medicina Personalizza).

Un classico esempio di approccio sistemico e di proprietà emergenti è rappresentato dalla pscio-neuro-endocrino-immunologia: una disciplina che si occupa delle relazioni tra psiche e i sistemi di regolazione fisiologica che costituiscono l’organismo umano:

-endocrino,

-nervoso  

-immunitario.

Proprietà emergenti come pressione arteriosa, PH, Temperatura corporea non possono essere spiegati dalla conoscenza, anche dettagliata, del funzionamento dei singoli componenti, in quanto sfuggono le fondamentali interazioni tra i vari sistemi.