STEFANELLI, Alberto

STEFANELLI, Alberto. –   N

acque a Venezia il 4 gennaio 1908. Il padre Mario, nato a Presicce (Lecce), era ufficiale medico della Marina militare a Venezia, dove sposò Adele Sicher, di antica famiglia veneziana.

Conclusi gli studi superiori a Venezia, si iscrisse alla facoltà di scienze dell’Università di Roma e iniziò il suo percorso scientifico sotto la guida di Giulio Cotronei, in quegli anni succeduto a Battista Grassi nella cattedra di anatomia comparata. Il tema di ricerca a lui affidato fu l’analisi delle terminazioni nervose nei Ciclostomi, pubblicato nel 1931 nell’Archivio zoologico italiano.

Laureato con pieni voti e lode in scienze naturali nel 1933, grazie a una fellowship della Rockfeller Foundation trascorse sei mesi nel department of zoology dell’Università di Cambridge diretto dal professor James Gray. La parentesi inglese fu importante nella preparazione scientifica di Stefanelli, aprendo al giovane studioso una prospettiva internazionale della ricerca biologica. A Cambridge mise a punto un sistema di misurazione della respirazione embrionale che utilizzò per la misura del consumo di ossigeno in uova di rana durante le prime fasi della segmentazione.

Ottenuta la libera docenza in anatomia comparata nel 1937, fu nominato assistente di ruolo nel 1939; con l’entrata in guerra dell’Italia nel 1940, fu richiamato alle armi come tenente nella divisione alpina Julia in Albania. Conclusa la parentesi bellica, Stefanelli riprese gli studi di neurologia comparata dei Vertebrati inferiori, ove pose attenzione al sensorio della linea laterale, un sistema di propriocettori esclusivi degli Ittiopsidi, capace di fornire una serie di informazioni statiche, posturali, e dinamiche relative alla collocazione dell’organismo nell’ambiente acquatico. Di qui scaturirono due linee tematiche, riguardanti il sistema di coordinazione statica e motoria dei Vertebrati: da un lato in pesci e anfibi, il sistema delle cellule di Mauthner e del tegmento rombencefalico e, dall’altro, il cervelletto e il sistema di nuclei del rombencefalo a esso correlati. Neuroni caratterizzanti il complesso del tegmento rombencefalico dei Ciclostomi sono le grandi cellule di Müller e in Osteitti e Anfibi, omologhe a quelle, sono i neuroni giganti di Mauthner, che con il loro assone trasferiscono, tramite peculiari sinapsi en passant, l’informazione vestibolare e laterale all’intero sistema motorio dei neuroni del midollo spinale.

Tali lavori permisero a Stefanelli un’importante serie di osservazioni neurofisiologiche: nei Teleostei la coppia di neuroni di Mauthner, presente nelle larve, si conserva negli adulti di specie con ridotta attività locomotoria; nelle specie pelagiche, attive nuotatrici, questa coppia di neuroni giganti scompare al termine della fase larvale. Anche negli Anfibi le cellule di Mauthner caratterizzano la fase larvale e scompaiono con la metamorfosi. Questa interpretazione rigorosamente funzionalista è quella che Stefanelli chiamava neurologia ecologica e che divenne elemento fondante della sua intera produzione di neurologia comparata.

Già nella prima metà degli anni  Quaranta del secolo scorso, la ricerca di Stefanelli assunse una fisionomia decisamente sperimentale; egli prestò attenzione alla precoce identificazione della coppia di neuroni di Mauthner negli Anfibi, circostanza che gli fornì un sistema sperimentale per affrontare i problemi di induzione (quando una cellula o un gruppo di cellule differenziate governano lo sviluppo delle cellule vicine) e differenziamento (quando una cellula embrionale si differenzia in una cellula specializzata per una determinata funzione) che in quegli anni muovevano dalle esperienze epocali di Hans Spemann. La questione che Stefanelli affrontò fu chiarire quanto specifico fosse il potere induttivo della zona (organizzatore) che, nell'embrione, ha la funzione di organizzarne lo sviluppo, e quanto dettagliata fosse la competenza del campo morfogenetico, nel dare una determinata struttura neurale, fino a quella di un singolo neurone, nel caso specifico la cellula di Mauthner. Dopo una serie di note dal 1944 al 1946, Stefanelli pubblicò una memoria negli Atti dell’Accademia dei Lincei (1946-1948). Questo lavoro ebbe immediata diffusione internazionale e positivo accoglimento nella comunità scientifica; l'autore fu invitato come relatore ufficiale alla International Conference on the development, growth and regeneration of the nervous system che si tenne a Chicago dal 21 al 25 marzo 1949, organizzata da Paul Alfred Weiss. I risultati, pubblicati nel volume del convegno Genetic neurology, e poi in un’ampia rassegna su Quarterly Review of biology (1951), amplificarono la sua fama internazionale e possiamo dire che a Chicago Stefanelli entrò nel Gotha internazionale della neurobiologia.

I crediti scientifici internazionali gli furono riconosciuti nell’ambito universitario e nel 1948 vinse il concorso per la cattedra di biologia generale nell’Università di Siena e quella di zoologia nell’Università di Cagliari: optò per quest’ultima, ove restò il tempo per l’ordinariato, e nel 1950 fu chiamato a Roma per coprire la cattedra di nuova istituzione di istologia ed embriologia nella facoltà di scienze. Quando, nel 1960, Giulio Cotronei andò fuori ruolo, Stefanelli fu designato a succedergli nella cattedra e nella direzione dell’istituto di anatomia comparata, che tenne sino al novembre 1978; tenne anche, per incarico, il corso di biologia generale per la facoltà di medicina.

A Roma Stefanelli sviluppò in termini più generali il tema aperto con le sue osservazioni sulla precoce determinazione delle cellule di Mauthner, che lo portarono a rivedere idee e concetti relativi al ciclo vitale dei neuroni.

Per Stefanelli il ciclo vitale delle cellule nervose può essere geneticamente programmato per una durata limitata nell’ambito dell’arco di vita biologica: una determinazione (l’insieme degli eventi che inducono cambiamenti cellulari irreversibili durante lo sviluppo embrionale, precedendo la differenziazione cellulare) e una differenziazione precoci possono far sì che le cellule nervose terminino la loro attività nella fase embrionale o larvale, così come neuroni definiti 'perenni' possono avere un ciclo più breve dell’intero corso vitale di un individuo, per poi degenerare ed essere sostituiti da neuroblasti indifferenziati. Vale la pena sottolineare che queste interpretazioni del ciclo delle cellule nervose, poste da Stefanelli a cavallo tra gli anni Quaranta e Cinquanta del secolo scorso, sono anticipatrici di quel contesto tematico dell'attuale ricerca biologica sulla morte cellulare geneticamente programmata (apoptosi), e sulle 'staminali adulte' nelle quali la ricerca pone oggi grande attenzione.

La fisionomia di biologo di Stefanelli si presentava all’inizio degli anni Cinquanta quale quella di neuroembriologo, in un contesto storico ove l’embriologia sperimentale si configurava come punta avanzata della ricerca biologica. In tale contesto promosse nel 1953, come cofondatore, assieme a un gruppo di illustri biologi del momento, la costituzione del Gruppo embriologico italiano (GEI) che tanta parte ebbe nella rinascita scientifica postbellica italiana. In questo clima di rilancio della ricerca biologica di base, Stefanelli organizzò nel 1960, e poi diresse fino al suo collocamento a riposo, il Centro di neuroembriologia del Consiglio nazionale delle ricerche (CNR) al quale furono attribuiti un adeguato supporto di personale e un finanziamento tale da consentire una ricerca secondo i migliori standard internazionali. Fu organizzato un laboratorio per la microscopia elettronica e allestito un reparto di colture cellulari.

I problemi che Stefanelli affrontò in questa fase derivavano dall’evidenza da lui ottenuta di una precoce, irrevocabile, determinazione di specifici neuroni e si concretizzarono in ricerche volte a definire quali fossero i fattori epigenetici che condizionano il differenziamento morfologico e funzionale dei neuroni, una volta che siano irrevocabilmente determinati. Per dare risposta a questi interrogativi, Stefanelli utilizzò, oltre al sistema delle cellule di Mauthner degli Anfibi, anche peculiari neuroni, caratteristici per morfologia e per collocamento in specifiche tessiture corticali, quali i neuroni di Purkinje del cervelletto e i fotorecettori retinici. Egli ottenne, in condizioni di espianto in vitro, in assenza delle specifiche fibre afferenti, pieno differenziamento morfologico di specifici neuroni e della loro cito-architettonica.

Per approfondire questo risultato, Stefanelli si giovò di un metodo innovativo: abbozzi neurali di cervelletto, e di tetto ottico, e calici ottici di embrioni di pollo a stadi precoci, furono disgregati cellula a cellula e fatti riaggregare in coltura liquida. Gli aggregati così ottenuti ('sferule') furono fatti crescere in coltura su coagulo di plasma. Nelle sferule di riaggregazione riconobbe, grazie all’analisi di esse al microscopio elettronico, tipici neuroni, quali quelli di Purkinje, e i dispositivi sinaptici caratteristici della cito-architettonica cerebellare. In riaggregati di cellule dell’abbozzo oculare ottenne il differenziamento di fotorecettori retinici. La dinamica, e la specificità dei contatti sinaptici furono pure indagati in colture cellulari su coagulo di plasma, registrandoli in microscopia a contrasto di fase, con la tecnica cinematografica time lapse.

Da una cinematografia scientifica per la ricerca e la didattica universitaria, Alberto Stefanelli si concesse a una divulgazione ad alto livello con testi e sceneggiature di apprezzati cortometraggi naturalistici, premiati in festival internazionali (Padova 1952, Mosca 1958). Fu anche presidente dell'Associazione italiana di cinematografia scientifica.

L’impiego del microscopio elettronico gli consentì di riprendere e chiarire temi già affrontati; fu ancora la cellula di Mauthner il fuoco dei suoi interessi. Egli esaminò in dettaglio gli apparati sinaptici che affollano la superficie del grande pericarion della cellula di Mauthner, costituendo all’emergenza del neurite quella complessa formazione nota come axon cap. In una memoria, pubblicata negli Atti dell’Accademia dei Lincei nel 1980, riprese e completò, dopo quasi mezzo secolo, quelle sue osservazioni sul sistema mauthneriano degli ittiopsidi.

La lunga attività di ricerca neurologica gli valse notorietà internazionale e prestigiosi riconoscimenti: socio corrispondente dell’Accademia nazionale dei Lincei dal 1958, divenne socio nazionale nel 1966; nel 1952 meritò il Premio nazionale del presidente della Repubblica per la zoologia e nel 1973 la Medaglia d’oro dei benemeriti della cultura.

Sposato con Annamaria Agazzi, ebbe due figlie Lucia e Isabella.

Morì il 12 luglio del 2008 nella sua casa di Monte Argentario.

Opere. A new form of micro-respirometer: with a note on the effect of cleavage on the respiration of the egg of Rana, in Journal of experimental biology, 1937, vol. 14, pp. 171-177; I fenomeni della determinazione, della regolazione e del differenziamento del sistema nervoso, in Atti della Accademia nazionale dei Lincei. Memorie della classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, s. 8, 1946-1948, vol. 1, pp. 27-114; The Mauthnerian apparatus in the Ichthyopsida: its nature and function and correlated problems of neurohistogenesis, in Quarterly Review of biology, 1951, vol. 26, pp. 17-34; I neuroni di Mauthner degli Ittiopsidi. Valutazioni comparative morfologiche e funzionali, in Atti della Accademia nazionale dei Lincei. Memorie della classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, s. 8, 1980, vol. 16, pp. 1-45. Stefanelli fu inoltre autore di apprezzati trattati sui quali si sono formate generazioni di studenti universitari di biologia e di medicina: Istologia ed embriologia, Roma 1954, Biologia generale, Roma 1965 e Anatomia comparata, Roma 1967. Ha proseguito nella sua attività di ricerca anche dopo il collocamento fuori ruolo raggiungendo il numero di oltre 200 pubblicazioni nel settore della neurologia comparata, alle quali si aggiungono numerosi altri contributi su temi rilevanti della biologia, che vanno dalla sistematica zoologica all’ecologia e testimoniano la sua passione e competenza di naturalista.

Fonti e Bibl.: E. Capanna, Fifty years of neurological study, in Neurology today. Proceedings of symposium 'Neurology today' held in honour of professor A. S..., Roma ...1988, a cura di I. Benedetti - B. Bertolini - E. Capanna, Modena 1992, vol. 7, pp. 13-27; C. Cioni - S.J. Zottoli, Reticulospinal neurons in anamniotic vertebrates: a celebration of A. S.’s contributions to comparative neurosciences, in Brain research bulletin, 2007, vol. 74, pp. 295-306; E. Capanna, A. S., in Atti dell'Accademia nazionale dei Lincei. Rendiconti Lincei classe di scienze fisiche, matematiche e naturali. Supplemento, s. 9, 2009-2011, voll. 20-22, pp. 6-24.