IRCCS San Raffaele

 LABORATORIO

Lucia Gatta
Stefania Gorini

Francesca Molinari
Laura Pontecorvo

Citofluorimetria.

Analisi dell’ espressione genica mediante real time-PCR, RNase protection assay, Gene-Chip Analysis.

Immunoprecipitazione ed immuno blotting, immunoprecipitazione su cromatina, saggio di DNA-binding, saggio  reporter gene.

PUBBLICAZIONI RECENTI

Rosano GMC and la Sala A.

Cell survival: is not all about apoptosis.

European Heart Journal, in stampa

la Sala A, He J, Laricchia-Robbio L, Gorini S, Iwasaki A, Braun M, Yap, Sher A, Ozato K, KelsallB.

Cholera toxin inhibits IL-12 production and CD8+ dendriditic cell differentiation by cAMP mediated inhibition of IRF8 function.

Journal of Experimental Medicine, 2009; 206 1227-1235.

la Sala A.

Inflammation in coronary artery disease: the role of adipose tissue and endotoxemia.

May 14 2009

http://jcem.endojournals.org/cgi/eletters/94/1/26 

 LABORATORIO

Caterina Mammi

Andrea Armani

Antonella Antelmi
Vincenzo Marzolla

Alessandra Feraco 
Matilde Calanchini

Colture cellulari.

Preparazione cellule primarie da tessuto.

Modelli animali di sindrome metabolica.

Real Time PCR.

ELISA.

Western Blot.

Citofluorimetria.

Fisiopatologia del tessuto adiposo e differenziazione adipocitaria.
Ruolo del recettore mineralcorticoide nell'infiammazione endoteliale, nella funzione adipocitaria e nella fibrosi epatica.
Fisiopatologia dell’endotelio e apoptosi endoteliale.
Genetica dell’ipertensione e della sindrome metabolica.

Riabilitazione cardiovascolare e ,etabolica in pazienti cardiopatici.

PUBBLICAZIONI RECENTI

Zennaro MC, Caprio M, Fève B.

Mineralocorticoid receptors in the metabolic syndrome.

Trends Endocrinol Metab. 2009;20(9):444-51. Epub 2009 Sep 30.

Jannini EA, Isidori AM, Gravina GL, Aversa A, Balercia G, Bocchio M, Boscaro M, Carani C, Corona G, Fabbri A, Foresta C, Forti G, Francavilla S, Granata AR, Maggi M, Mansani R, Palego P, Spera G, Vetri M, Lenzi A; Endotrial Study Group. Collaborators: Carosa E, Di Tommaso S, Bruzziches R, Francomano D, Gianfrilli D, Pozza C, Giannetta E, Selice R, Caretta N, Paggi F, Buldreghini E, Magini A, Krausz, Caprio M, De Martino MU, Falcone S, Ruggiero A, Guidi A, De Mola G, Pugni V.

The ENDOTRIAL study: a spontaneous, open-label, randomized, multicenter, crossover study on the efficacy of sildenafil, tadalafil, and vardenafil in the treatment of erectile dysfunctione.

J Sex Med. 2009; 6(9):2547-60. Epub 2009 Jun 29.

Caminiti G, Volterrani M, Marazzi G, Massaro R, Vitale C, Gatta L, Mammi C, Miceli M, Rosano G.

Metabolic syndrome predicts lower functional recovery in female but not in male patients after an acute cardiac event.

Int J Cardiol 2009 JUl 10; 135(3): 296-301.

Caminiti G, Volterrani M, Iellamo F, Marazzi G, Massaro R, Miceli M, Mammi C, Piepoli M, Fini M, Rosano GM.

Effect of long-acting testosterone treatment on functional exercise capacity, skeletal muscle performance, insulin resistance and baroreflex sensitivity in elderly patients with chronic herat failure.A double-blind, placebo-controlled, randomized study.

J Am Coll Cardiol. 2009 Sep 1; 54(10): 919-27.

Gatta L, Cardinale A, Wannenes F, Consoli C, Armani A, Molinari F, Mammi C, Stocchi F, Torti M, Rosano GM, Fini M.

Peripheral blood mononuclear cells from mild cognitive impairment patients show deregulation of Bax and Sod1mRNAs.

Neurosci Lett. 2009 Mar 27; 453(1): 36-40. Epub 2009 Feb 7.

 LABORATORIO

Utilizzo delle metodiche di Biologia Molecolare:

Metodi di purificazione e quantificazione proteica.

Metodi di rilevazione delle proteine: elettorforesi su gel di poliacrilamide (SDS-PAGE) & 2D-gel.

PUBBLICAZIONI RECENTI

Palminiello S, Jarzabek K, Kaur K, Walus M, Rabe A, Albertini G, Golabek AA, Kida E.

Upregulation of phosphprylated alphaB-crystallin in the brain of children and young adults with Down Syndrome.

Brain Res. 2009 May 1; 1268:162-73.

 LABORATORIO

Alessio Cardinale
Mauro Racaniello
Serena Saladini 

Marco Papale

Tecniche di Biologia Molecolare: clonaggi, Real-Time PCR, Southern Blot, Northern Blot, RNA interference, generazione di topi transgenici.

Tecniche di Biologia cellulare: colture cellulari (linee cellulari e colture neuronali primarie), transfezione transiente e stabile di cellule di mammifero, infezione mediata da adenovirus associati, immunoistochimica, immunocitochimica e microscopia confocale.

Tecniche di Biochimica: espressione e purificazione di proteine di fusione in batteri, saggi immunoenzimatici (ELISA), analisi di proteine (immunoprecipitazione, Western Blot, marcatura metabolica, pulse and chase, saggi di biotinilazione per lo studio del traffico dei recettori di membrana, saggi chinasici).

Ruolo delle proteine coinvolte nel riparo del DNA nella degenerazione e nella plasticità neuronale.
Ricerca dei fattori in grado di controllare gli eventi di sopravvivenza, differenziamento e proliferazione di cellule staminali neurali.

Realizzazione di modelli animali transgenici.

Ruolo dell'alterazione della funzionalità nucleolare nella patogenesi della malattia di Alzheimer.
Studio dei meccanismi molecolari alla base dei deficit cognitivi associati alla malattia di Niemann-Pick di tipo C.

PUBBLICAZIONI RECENTI

Mollinari C, Ricci-Vitiani L, Pieri M, Lucantoni C, Rinaldi AM, Racaniello M, De Maria R, Zona C, Pallini Rm Merlo D, Garaci E.

Downregulation of thymosin beta4 in neural progenitor grafts promotes spinal cord regeneration.

J Cell Sci (2009) 122:4195-207.

Racaniello M, Cardinale A, Collinari C, D'Antuomo M, De Chiara G, Tancredi V, Merlo D. Phosphorylation cheanges of CaMKII, ERK1/2, PKB/Akt Kinases and CREB Activation During Early Long-Term Potentiation at Schaffer Collateral-CA1 Mouse Hippocampal Synapses.

Neurochem Res. (2009) Epub ahead of print.

Gatta L, Cardinale A, Wannenes F, Consoli C, Armani A, Molinari F, Mammi C, Stocchi F, Torti M, Rosano GMC, Fini M.

Peripheral blood mononuclear cells from mild cognitive impairment patients show deregulation of Bax and Sod1 mRNA.

Neurosci Lett. (2009) 453:36-40.

Cardinale A amd Biocca S.

"Can intrabodies targeted to the secretory compartment interact with a cytosolic protein?". A comment on the article by Sawata et al. Cytoplasmic expression and specific binding of the VH/VL single domain intrabodies in transfected NIH3T3 cells.

Exp Mol Pathol. (2009) 86:138.

Cordeddu V, Di Schiavi E, Pennacchio LA, Ma'ayan A, Sarkozy A, Fodale V, Cecchetti S, Cardinale A, Martin J, Schackwitz W, Lipzen A, Zampino G, Mazzanti L, Digilio MC, artinelli S, Flex E, Lepri F, Batholdi D, Kutsche K, Ferrero GB, Anichini C, Selicorni A, Rossi C, Tenconi R, Zenker M, Merlo D, Dallapiccola B, Iyengar R, Bazzicalupo P, Gelb BD, Tartaglia M.

Mutation of SHOC2 promotes aberrant protein N-myristoylation and causes Noonan-like syndrome with loose anagen hair.

Nat Genet. (2009) 41: 1022-6.

Lambiase A, Micera A, Pellegrini G, Merlo D, Rama P, De Luca M, Bonini S, Bonini S.

In vitro evidence of nerve growth factor effects on human conjunctival epithelial cell differentiation and mucin gene expression.

Invest Ophthalmol Vis Sci. (2009) 50: 4622-30. 

 LABORATORIO

Bruna Pucci

bruna.pucci@sanraffaele.it

Manuela Indelicato
Marco Tafani

Valentina Reali

Michele Aventaggiato

Biologia molecolare di base; analisi del DNA; PCR; RT-PCR; costrutti genici, Real-time PCR.
Analisi di proteine mediante Western Blotting.
Microscopia ottica digitale; stereomicroscopia a fluorescenza.
Microscopia confocale a scansione laser standard e multifotonica.

FRET, FLIM.
Immunoistochimica, immunofluorescenza, immunogoldlabeling.
Colture cellulari e altre metodologie di biologia cellulare di base.
Isolamento di cellule da tessuti, colture primarie.
Banca di campioni biologici a -80°C e in azoto liquido.
Citometria di flusso

PUBBLICAZIONI RECENTI

Marfe G, Tafani M, Indelicato M, Sinibaldi-Salimei P, Pucci B, Fini M, Russo M.

Kaempferol induces apoptosis in two different cell lines via akt inactivation, BAX and SIRT3 activation, and mitochondrial dysfunction.

J Cell Biochemistry 2009; 106 (4): 643-650.

Petrangeli E, Lenti L, Buchetti B, Chinzari P, Sale P, Salvatori L, Ravenna L, Lococo E, Morgante E, Russo A, Frati L, Di Silverio F, Russo MA.

Lipido-sterolic extract of serenoa repens (LSESr, Permixon Ò) treatment affects human prostate cancer cell membrane organization.J Cell Physiol 2009; 219 (1): 69-76.

Ravenna L, Sale P, Di Vito M, Russo A, Salvatori L, Tafani M, Mari E, Sentinelli S, Petrangeli E, Gallucci M, Di Silverio F, Russo MA.

Upregulation of the inflammatory-reparative phenotype in human prostate carcinoma.

Prostate. 2009 Aug 1; 69(11): 1245-55.

Frustaci A, Russo MA, Chimenti C.

Structural myocardial abnormalities in asymptomatic family members with Brugada syndrome and SCN5A gene mutation.

Eur Heart J. 2009 July; 30 (14):1763.

Petronelli A, Saulle E, Pasquini L, Petrucci E, Mariani G, Biffoni M, Ferretti G, Scambia G, Benedetti-Panici P, Greggi S, Cognetti F, Russo MA, Sporn M, Testa U.

High sensitivity of ovarian cancer cells to the synthetic triterpenoid CDDO-Imidazolide.

Cancer Lett. 2009 Sept 18;282(2):214-228.

Salvatori L, Caporuscio F, Coroniti G, Starace G, Frati L, Russo MA, Petrangeli E.

Down-regulation of epidermal growth factor receptor induced by estrogens and phytoestrogens promotes the differentiation of U2OS human osteosarcoma cells.

J Cell Physiol. 2009 July;220(1):35-44.

Marfe G, Pucci B, De Martino L, Fiorito F, Di Stefano C, Indelicato M, Aventaggiato M, Russo MA, Tafani M.

Heat-shock pretreatment inhibits sorbitol-induced apoptosis in K562, U937 and HeLa cells.

Int J Cancer. 2009 May 15, 125(9):2077-2085.

Frustaci A, Russo MA, Chimenti C.

Randomized study on the efficacy of immunosuppressive therapy in patients with virus-negative inflammatory cardiomyopathy: the TIMIC study.

Eur Heart J. 2009 Aug 30 (16):1995-2002. 

Greco S, De Simone M, Colussi C, Zaccagnini G, Fasanaro P, Pescatori M,Cardani R, Perbellini R, Isaia E, Sale P, Meola G, Capogrossi MC, Gaetano C, Martelli F.

Common micro RNA signature in skeletal muscle damage and regeneration induced by Duchenne Muscular Dystrophy and acute ischemia.

J FASEB 2009 Oct 23(10):3335-3346. 

Pucci B, Indelicato M, Paradisi V, Reali V, Pellegrini L, Aventaggiato M, Karpinich N, Fini M, Russo M, Farber J, Tafani M.

ERK-1 MAP Kinase Prevents TNF – Induced Apoptosis Through Bad Phosphorylation and Inhibition of Bax Translocation.

Journal of Cellular Biochemistry 2009 Dec 1;108(5):1166-174.

Napoletano C, Rughetti A, Landi R, Pinto D, Bellati F, Rahimi H,  Spinelli GP, Pauselli S, Sale P, Dolo V, De Lorenzo F, Tomao F, Benedetti-Panici P,  Frati L, Nuti M.

Immunogenicity of allo-vesicle carrying ERBB2 tumor antigen  for dendritic cell-based anti-tumor immunotherapy.

Int J Immunopathol Pharmacol. 2009 Jul-Sep;22(3):647-58. 

Elia L, Contu R, Quintavalle M, Varrone F, Chimenti C, Russo MA, Cimino V, De Marinis L, Frustaci A, Catalucci D, Condorelli G.

Reciprocal regulation of microRNA-1 and insulin-like growth factor-1 signal transduction cascade in cardiac and skeletal muscle in physiological and pathological conditions.

Circulation. 2009 Dec 8;120(23):2377-85.

Cini G, Carpi A, Mechanick J, Cini L, Camici M, Galetta F, Giardino R, Russo MA, Iervasi G. Thyroid hormones and the cardiovascular system: pathophysiology and interventions.

Biomed Pharmacother. 2009 Dec;63(10):742-53.

Napoletano C, Bellati F, Landi R, Pauselli S, Marchetti C, Visconti  V, Sale P, Liberati M, Rughetti A, Frati L, Benedetti Panici P, Nuti M. Ovarian  Cancer Cytoreduction Induces Changes in T Cell Population Subsets Reducing Immunosuppression.

J Cell Mol Med. 2009 Sep 24. [Epub ahead of print] 

Chimenti C, Russo MA, Carpi A, Frustaci A. Histological substrate of human atrial fibrillation. Biomed Pharmacother 2009 [Epub ahead of print]

Indelicato M, Pucci B,  Schito L, Reali V, Aventaggiato M, Mazzarino MC, Stivala F, Fini M, Russo MA, Tafani M. Role of Hypoxia and Autophagy in MDA-MB-231 Invasiveness. Journal of Cellular Physiology 2009 Accepted (Dec 1 2009).

 LABORATORIO

Eleonora Palma

eleonora.palma@sanraaffaele.it

Cristina Roseti

Francesco Infarinato 
Roberta Lizio

Tecniche di registrazioni elettrofisiologiche (patch-clamp e voltage-clamp) su oociti di Xenopus microtrapiantati con tessuti umani.

Tecniche di registrazione e metodi matematici e informatici per l’analisi avanzata dei dati elettroencefalografici (EEG) e stabilometrici in compiti sensoriali, cognitivi e motori (incluse prove di equilibrio, test di Romberg, ecc.)

Studio della funzionalità dei recettori del SNC quali il recettore GABAA, il recettore del glutammato e il recettore nicotinico e del loro ruolo nell’epilessia e nelle malattie neurodegenerative.

Studio della plasticità cerebrale alla base di efficienti processi cognitivo-motori.

PUBBLICAZIONI RECENTI

Eusebi F, Palma E, Amici M., Miledi R.  Microtransplantation of ligand-gated receptor-channels from fresh or frozen nervous tissue into Xenopus oocytes: a potent tool for expanding functional  information.

Progr in Neurobiol (2009), 88: 32-40.

Roseti C, Palma E, Martinello K, Fucile S, Morace R, Esposito V,   Cantore G, Arcella A, Giangaspero F,  Aronica E,  Mascia A, et al.
Blockage of A2A and A3 adenosine receptors increases stability of GABAA microtransplanted to Xenopus oocytes from human epileptic temporal neocortex.

Proc. Natl. Acad. Sci. (2009), 106, 15927-15931.

Mazzuferi M, Palma E, Martinello K, Maiolino F, Roseti C, Fucile S, Fabene P, Schio F, Pellitteri M, Sperk G, Miledi R, Eusebi F,  and Simonato M. Enhancement of GABAA-current run-down in the hippocampus occurs at the first spontaneous seizure  in a model of temporal lobe epilepsy.

Proc. Natl. Acad. Sci. (2010), in press.

Del Percio C, Infarinato F, Iacoboni M, Marzano N, Soricelli A., Aschieri P, Eusebi F, Babiloni C. Movement-related desynchronization of alpha rhythms is lower in athletes than non-athletes :a high resolution EEG study.

Clinical Neurophysiology (2009) in press.

Babiloni C, Frisoni GB, Vecchio F, Lizio R, Pievani M, Geroldi C, Fracassi C, Verzieri F, Urini F, Rodriguez G, Nobili F, Salinari S, Van Dijkman S, Ferri R, Rossini PM.

Global functional coupling of resting EEG rhythms is abnormal in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease: a multicenter EEG study. Journal of Psychophysiology 2009; Vol. 23(4):224–234.

Babiloni C, Frisoni GB, Vecchio F, Pievani M, Geroldi C, De Carli C, Ferri R, Vernieri F, Lizio R, Rossini PM.

Global Functional Coupling of Resting EEG Rhythms is Related to White-Matter Lesions Along the Cholinergic Tracts in Subjects with Amnesic Mild Cognitive Impairment.

J Alzheimers Dis. 2009 Nov 17. [Epub ahead of print]

Babiloni C, Marzano N, Infarinato F, Iacoboni M, Rizza G, Aschieri P, Cibelli G, Soricelli A, Eusebi F, Del Percio C.

"Neural efficiency" of experts' brain during judgment of actions: A high-resolution EEG study in elite and amateur karate athletes.

Behav Brain Res. 2009 Nov 3. [Epub ahead of print]

Babiloni C, Del Percio C, Iacoboni M, Aschieri P, Infarinato F, Buffo P, Cibelli G, Soricelli A, Marzano N, Eusebi F.

Resting state cortical rhythms in athletes: A high-resolution EEG study.

Brain Res Bull. 2010 Jan 15;81(1): 149-56.

Del Percio C, Babiloni C, Infarinato F, Marzano N, Iacoboni M, Lizio R, Aschieri P, Cè E, Rampichini S, Fanò G, Veicsteinas A, Eusebi F.

Effects of tiredness on visuo-spatial attention processes in elite karate athletes and non-athletes.

Arch Ital Biol. 2009 Mar;147(1-2):1-10.

Babiloni C, Del Percio C, Valenzano A, Marzano N, De Rosas M, Petito A, Bellomo A, Rossi G, Lecce B, Mundi C, Lizio R, Eusebi F, Cibelli G.

Frontal attentional responses to food size are abnormal in obese subjects: an electroencephalographic study.

Clin Neurophysiol. 2009 Aug;120(8):1441-8. Epub 2009 Jul 18.

Del Percio C, Babiloni C, Marzano N, Iacoboni M, Infarinato F, Vecchio F, Lizio R, Aschieri P, Fiore A, Toràn G, Gallamini M, Baratto M, Eusebi F.

"Neural efficiency" of athletes' brain for upright standing: a high-resolution EEG study.

Brain Res Bull. 2009 May 29;79(3-4):193-200. Epub 2009 Feb 11.

Del Percio C, Babiloni C, Bertollo M, Marzano N, Iacoboni M, Infarinato F, Lizio R, Stocchi M, Robazza C, Cibelli G, Comani S, Eusebi F.

Visuo-attentional and sensorimotor alpha rhythms are related to visuo-motor performance in athletes.

Hum Brain Mapp. 2009 Nov;30(11):3527-40.

 LABORATORIO

Funzionalità mitocondriale in modelli in vitro ed in vivo di  invecchiamento.

Durante l’invecchiamento si osserva una progressiva perdita della funzionalità mitocondriale che sembra essere principalmente causata da: 1) calo della difesa antiossidante; 2) diminuzione della produzione di ATP (es. diminuzione dell’efficienza della catena di trasporto, calo di Bcl-2); 3) ossidazione/nitrazione delle proteine; 4) accumulo di mutazioni all’mtDNA; 5) deficit nell’importo di proteine nel mitocondrio. Nelle cellule nervose, a questi eventi va aggiunta anche una forte diminuzione dell’incorporazione di glucosio, che si ripercuote fortemente sull’efficienza bio-energetica della cellula.
I mitocondri irreversibilmente compromessi possono essere adeguatamente eliminati e rigenerati per inibire l’innesco del processo apoptotico e garantire la sopravvivenza cellulare. Il turnover mitocondriale è regolato dall’avvicendarsi di due processi:
1) biogenesi, fissione (sintesi di nuovi mitocondri)
2) autofagia (autodigestione lisosomiale di mitocondri invecchiati e mal funzionanti: mitofagia).

Studi recenti hanno dimostrato che durante l’invecchiamento si assiste ad una graduale diminuzione dell’efficienza di entrambi questi processi. In particolare, il blocco dell’autofagia è imputabile all’accumulo di prodotti di scarto non digeribili (lipofuscina o ‘ceroidi’), derivanti dal processo di smaltimento dei mitocondri (ed altri organelli) invecchiati, all’interno dei lisosomi. Il blocco della biogenesi sembra essere invece dovuto ad una diminuzione della sintesi di NO che rappresenta il più importante mediatore di tale processo. In particolare, l’NO promuove l’espressione GMPc-dipendente dell’enzima PGC1a, a monte del processo di segnalazione che culmina nella proliferazione mitocondriale.
La linea di ricerca dell’unità ha come intento principale quello di studiare le vie di segnalazione alla base dell’induzione del processo di autofagia e/o biogenesi mitocondriale allo scopo di individuare possibili target cellulari per prevenire o ritardare l’invecchiamento e la morte neuronale. I modelli sperimentali da noi utilizzati sono rappresentati da linee cellulari di origine neuronale e non neuronale indotte alla senescenza attraverso a) deprivazione di nutrienti; b) trattamento con droghe che bloccano il metabolismo energetico mitocondriale in dosi sub-letali (es. rotenone, oligomicina, cationi a carica delocalizzata di nuova sintesi); c) down-regolazione di enzimi antiossidanti mitocondriali (SOD1, SOD2, TRX2). Inoltre, sono anche utilizzati topi C57BL6 giovani ed invecchiati.
Sono esaminati i parametri di stress ossidativo ed energetico e sono studiate le vie di segnalazione redox-dipendenti attivate in seguito a danno mitocondriale. In modo particolare, sono seguite la p38MAPK, la AMPK, ERK1/2, AKT che sembrano giocare un ruolo chiave nella regolazione dei processi di autofagia e/o biogenesi. Ampia attenzione è rivolta all’individuazione di eventuali differenze nei livelli di espressione di proteine implicate nell’autofagia e nella biogenesi mitocondriale in cervelli di topi giovani ed invecchiati. La ricerca si prefigge di ritardare il processo di invecchiamento aumentando l’espressione di proteine dell’autofagia e di indicatori di longevità quali PGC1a, SIRT1 attraverso trattamento con polifenoli (reveratrolo e kampferolo) o composti organosulfurici (disolfuro e trisolfuro di diallile) derivanti da Allium sativum.
Nell’insieme gli studi hanno l’obiettivo di: caratterizzare le vie di segnalazione redox che regolano l’autofagia/biogenesi mitocondriale; individuare molecole naturali (nutraceutici) in grado di inibire la morte neuronale favorendo il ricambio mitocondriale attraverso l’induzione dell’autofagia/biogenesi.

Ruolo dell’alterazione redox  (stress ossidativo) durante l’invecchiamento.

Nonostante il ruolo dell’alterazione redox  (stress ossidativo) durante l’invecchiamento di modelli animali  sia un argomento ampiamente riconosciuto, sono ancora pochi gli studi a livello clinico mirati ad individuare molecole redox quali bio-markers associati all’invecchiamento e/o a patologie correlate. Inoltre, poco è ancora noto sulla specificità delle vie di segnalazione cellulari in risposta a stimoli redox differenti (ad es. over-produzione di specie radicaliche o stress da over-load da disolfuri). Tuttavia, è ben noto che lo stato di ossidazione (potenziale redox) dei tioli extracellulari (glutatione, cisteina, omocisteina, proteine solforate) risente in maniera ampiamente documentata della dieta (rapporto ossidanti/antiossidanti) e di molte patologie quali malattie metaboliche, neurodegenerative, cardio-vascolari e muscolo-scheletriche. D’altra parte la dieta dell’anziano è notoriamente insufficiente per quanto riguarda l’apporto di proteine ad alto valore nutrizionale, minerali come rame e selenio essenziali per l’azione di enzimi antiossidanti e alimenti vegetali ricchi  di vitamine e non-nutrienti (polifenoli) antiossidanti. 
La ricerca ha come intento principale quello di analizzare in vitro la specificità delle vie di segnalazione cellulari a stress ossidativo di varia natura e come queste possano determinare differenti risposte (morte o sopravvivenza).
Inoltre, si intende identificare i bersagli molecolari dell’alterazione redox che caratterizza l’invecchiamento specialmente a livello neuronale.
Infine, su individui anziani, raggruppati in portatori di invecchiamento con successo o con vari gradi di perdita di autonomia (ad es. per invecchiamento con malattia o con declino funzionale), si intende valutare i livelli plasmatici e lo stato redox di tioli proteici e a basso peso molecolare.
I sistemi sperimentali utilizzati sono cellule del tratto intestinale trattate con produttori di specie reattive dell’ossigeno (ROS) o con ossidanti tiolici Sono esaminati  i cambiamenti redox a carico dei tioli intracellulari, i danni a carico di proteine e DNA, nonché valutate le attivazioni redox delle vie di segnalazione che regolano la sopravvivenza (Keap1/Nrf2) o di morte (Trx/p38MAPK/p53). Su cellule di origine neuronale sono analizzati i marcatori di danno da stress ossidativo e/o nitrosativo in seguito a modulazione dello stato redox del glutatione. Nei pazienti anziani sono invece valutati i livelli plasmatici dei vari tioli intracellulari al fine di realizzare un intervento dietetico, anche con assunzione di integratori, volto a riequilibrare i parametri redox  summenzionati.

PUBBLICAZIONI RECENTI

Piccirillo S, Filomeni G, Brüne B, Rotilio G, Ciriolo M.R.

Redox mechanisms involved in the selective activation of Nrf2-mediated resistance versus p53-dependent apoptosis in adenocarcinoma cells.

J. Biol. Chem. 284, 27721-27733 (2009).

Tassi S, Carta S, Vené R, Delfino L, Ciriolo M.R, Rubartelli A.

Pathogen-induced interleukin-1beta processing and secretion is regulated by a biphasic redox response. J. Immunol. 183, 1456-1462 (2009).

Filomeni G, Piccirillo S, Graziani I, Cardaci S, Da Costa Ferreira A.M, Rotilio G, Ciriolo M.R.

The isatin-Schiff base copper(II) complex Cu(isaepy)2 acts as delocalized lipophilic cation, yields widespread mitochondrial oxidative damage and induces AMP-activated protein kinase-dependent apoptosis.

Carcinogenesis. 30, 1115-1124 (2009).

Aquilano K, Baldelli S, Rotilio G, Ciriolo M.R.

trans-Resveratrol inhibits H2O2-induced adenocarcinoma gastric cells proliferation via inactivation of MEK1/2-ERK1/2-c-Jun signalling axis. Biochem. Pharmacol. 77, 337-347 (2009).

Filomeni G, Rotilio G, Ciriolo M. R.

Redox bases underlying the anti-tumor activity of garlic-contained organo-sulfur compounds: Implication in chemoprevention and chemotherapy. In: “Biochemical Aspects of Human Nutrition” Transworld Research Network press (Avigliano L. and Rossi L., Eds.). In press (2009)

Filomeni G, Desideri E, Cardaci S, Graziani I, Piccirillo S, Rotilio G, Ciriolo M.R.

Carcinoma cells activate AMP-activated protein kinase-dependent autophagy as survival response to kaempferol-mediated energetic impairment. Autophagy. In press (2009).

 LABORATORIO

Mauro Serafini (consulente)

Daniele Lettieri Barbato
Serena Terrazzi
Chiara Lo Schiavo

Valutazione dell' attività antiossidante negli alimenti.
Valutazione degli enzimi antiossidanti nei globuli rossi (SOD, GPx, Catalasi)
Misura della attività antiossidante totale (TAC) e singoli antiossidanti in campioni biologici: urine, tessuti e plasma. 
Misura marcatori di stress ossidativo (isoprostani, idroperossidi, dieni coniugati).
Misura di citochine e molecole di adesione cellulare (TNF-α, IL-6, E-selectina, Adiponectina).

Comprensione dei meccanismi di modulazione nutrizionale dello stress ossidativo nell’uomo.
Studio dell’impatto dello stress infiammatorio postprandiale sul metabolismo lipidico, antiossidante e infiammatorio nell’uomo.
Sviluppo di biomarcatori per la valutazione dello stato redox nell’uomo e in modelli cellulari.
Valutazione dello stato redox e stress ossidativo in soggetti patologici.

 LABORATORIO

Rossella Sgarbanti

Tecniche di Biologia cellulare: colture di linee cellulari e cellule primarie; analisi delle principali vie di signaling intracellulare: fattori di trascrizione, pathway chinasici, folding delle glicoproteine.
Tecniche virologiche di base: produzione di virus a RNA (virus influenzale) e DNA (Herpes Simplex-1), titolazione di virus a RNA e DNA (metodo delle placche, emoagglutinazione, RT-PCR).
Tecniche biochimiche: identificazione e studio di proteine virali e cellulari (western blot, immunoprecipitazione, saggi di biotinilazione, saggi chinasici, EMSA, saggi immunoenzimatici (ELISA)); Microscopia a fluorescenza e confocale; Tecniche di biologia molecolare di base: Real-Time PCR.

Definizione dei principali pathway molecolari coinvolti nella replicazione del virus influenzale  in modelli sperimentali di  invecchiamento cellulare.
L’idea che ispira l’intera attività si basa su alcune considerazioni di fondo: a) recenti evidenze sperimentali hanno mostrato che il ciclo replicativo dei virus influenzali è controllato da pathway cellulari coinvolti anche nell’induzione delle risposte infiammatorie; b) durante l’invecchiamento si evidenzia una diminuzione delle difese antiossidanti, rappresentate in particolare dal glutatione, che può contribuire a determinare uno squilibrio dello stato redox intracellulare verso uno stato pro-ossidato c) alcune vie di signaling sono spesso controllate da variazioni anche minime dello stato redox intracellulare quali quelle che si riscontrano nell’infezione virale; d) numerose sostanze, capaci di modulare lo stato redox intracellulare mostrano un’attività antivirale/anti-infiammatoria.
I virus influenzali rappresentano importanti patogeni respiratori che nell’uomo causano sia infezioni endemiche di tipo stagionale sia pandemie periodiche di difficile previsione a causa della loro imprevedibilità. L’andamento clinico e la progressione dell’influenza sono variabili e solo parzialmente influenzati dal ceppo di virus. Una grande importanza, infatti, è rivestita da altri fattori come l’età, lo stato fisiologico e l’esperienza immunologica dell’ospite. Il rischio che la malattia sia fatale è alto negli anziani o in pazienti con condizioni cliniche pre-esistenti ben definite come ad esempio malattie cardiovascolari, malattie broncopolmonari e diabete. Queste condizioni predispongono, quindi, l’individuo ad un maggior rischio di infezione da virus influenzale, ma anche ad un maggior rischio di complicanze. Così gli anziani, con malattie croniche pre-esistenti, vanno incontro con più probabilità ad un esito letale in seguito ad un’infezione influenzale.
Il principale scopo del laboratorio di microbiologia delle patologie cronico-degenerative consiste nello studio di pathway cellulari attivati preferenzialmente nel corso dell’invecchiamento che potrebbero essere coinvolti nella aumentata letalità causata dall’infezione da virus influenzale e dalle sue complicanze al fine di individuare possibili target per nuove strategie terapeutiche.
Esistono numerose evidenze che suggeriscono come virus influenzali ad alta patogenicità possono raggiungere con facilità il sistema nervoso centrale (SNC) attraverso il bulbo olfattivo. Recentemente la presenza del virus nel SNC è stata correlata allo sviluppo di malattie neurodegenerative, (es. morbo di Parkinson), riscontrate soprattutto negli anziani. A partire da questa base razionale, i modelli sperimentali da noi utilizzati sono rappresentati da linee cellulari di origine neuronale indotte alla senescenza e messi a punto dal Laboratorio di Biochimica dell'Invecchiamento. Sono analizzati pathway redox sensibili attivati dal virus influenzale e coinvolti sia nell’induzione di risposte infiammatorie sia nel controllo della replicazione virale. In particolare sono studiate: a) alcune ossidoreduttasi del reticolo endoplasmatico coinvolte nel folding delle glicoproteine virali ricche in legami disulfidici come l’emoagglutinina; b) le protein chinasi p38MAPK, ERK1/2, e JNK1/2, coinvolte a vario titolo nel traffico intracellulare delle proteine virali e nell’innesco della risposta infiammatoria e suscettibili alle alterazioni dello stato redox intracellulare; c) SIRT1, deacetilasi che modula l’espressione delle heat shock protein tra cui HSP90 mediante il fattore di trascrizione heat shock factor 1 (HSF1) e che è implicata nel processo di invecchiamento.
Complessivamente l’obiettivo generale della ricerca consiste nel caratterizzare la potenzialità replicativa del virus influenzale A ed il danno cellulare indotto in cellule sperimentalmente invecchiate, in relazione allo stato redox delle cellule stesse ed allo stato di attivazione di pathway molecolari redox sensibili.

Ruolo delle variazioni dello stato redox intra- ed extra-cellulare indotte dal virus influenzale nella suscettibilità ad infezioni batteriche secondarie in modelli in vitro di  invecchiamento.
Tra le malattie infettive che colpiscono gli anziani, le infezioni respiratorie rappresentano una delle cause più importanti di morte negli Stati Uniti. Negli ultimi anni si è osservato un aumento del numero di morti dovuti a polmoniti da agenti patogeni misti (virus, batteri, miceti) in individui di età superiore ai 65 anni. In questa linea di ricerca sono in particolare prese in considerazione quelle situazioni che rendono possibile il manifestarsi in soggetti affetti da influenza di infezioni a carico delle basse vie aeree e in special modo a carico del polmone (infezioni sostenute per lo più da Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Candida albicans). Risultati preliminari suggeriscono che l'infezione da virus influenzale A induca un aumento della capacità di Staphylococcus aureus di colonizzare cellule polmonari umane in coltura aumentando la sua capacità di internalizzare. Tale cooperazione sembra essere favorita dal legame fra un'adesina di S.aureus e l'emoagglutinina del virus influenzale espressa alla superficie delle cellule infettate e sensibile allo stato redox. Le possibili modificazioni nello stato redox extracellulare che si realizzano in seguito all’infezione virale potrebbero infatti giocare un ruolo chiave nel clivaggio dell’emoagglutinina e di conseguenza aumentare l’invasività dello Staphylococcus aureus. La linea di ricerca dell’unità ha come obiettivo principale quello di analizzare la suscettibilità di cellule sperimentalmente invecchiate ad infezioni batteriche secondarie, mediante studi di microscopia elettronica sull’internalizzazione dello Staphylococcus aureus. In particolare, sono studiate le modalità di interazione del virus influenzale con le cellule invecchiate e le alterazioni morfologiche in esse indotte dal virus, per determinarne l'implicazione nel meccanismo di cooperazione con S. aureus. Sono poi analizzati, in dettaglio, gli eventi molecolari che si susseguono nella cellula, in seguito all'infezione virale, e che possono essere messe in correlazione con l'accresciuta capacità batterica di colonizzare l'epitelio respiratorio, con particolare riguardo per la trasduzione di segnali verso il nucleo e l'attivazione di meccanismi generali di risposta come lo stress ossidativo.

Ruolo delle infezioni recidivanti da Herpes Simplex di tipo 1 (HSV-1) nell’ induzione del danno degenerativo neuronale.
L’esposizione cronica e persistente al virus HSV-1 è stata proposta come possibile fattore di rischio per lo sviluppo di disordini neurodegenerativi, tra i quali la malattia di Alzheimer (AD), una patologia complessa e a carattere multifattoriale con esordio prevalentemente senile ed esiti invalidanti. Tra le varie ipotesi eziopatogenetiche proposte in letteratura, il ruolo di HSV-1 è supportato sia da studi epidemiologici, che riportano la presenza di materiale genomico virale in reperti autoptici cerebrali di pazienti affetti da AD, che da numerose evidenze sperimentali, che mettono in luce il coinvolgimento diretto di alcune proteine virali nelle vie metaboliche che sottendono la neurodegenerazione.
Risultati ottenuti mostrano il coinvolgimento diretto di HSV-1 nel processo metabolico che porta al clivaggio della proteina precursore dell’amiloide APP e alla produzione del peptide b-amiloide (Ab), che, come noto, gioca un ruolo fondamentale nella patogenesi di AD. Sulla base di queste osservazioni, la nostra ricerca si propone di definire e caratterizzare in dettaglio le vie molecolari attivate da infezioni ricorrenti da HSV-1 e potenzialmente implicate nell’innesco di alcuni processi neurodegenerativi tipici dell’età avanzata. In particolare gli studi saranno volti anche a comprendere se e come le alterazioni dello stato redox, tipiche dell’invecchiamento, possano concorrere all’insorgenza di fenomeni neurodegenerativi aumentando la suscettibilità alle infezioni virali e/o la probabilità di riattivazioni ripetute di virus latenti, come HSV-1. I risultati attesi da questo studio consentiranno, nel loro insieme, di fare luce sul ruolo svolto da HSV-1 nell’insorgenza delle malattie neurodegeneretive che colpiscono l’anziano, fornendo utili informazioni per l’individuazione di nuovi approcci preventivi e/o terapeutici.

PUBBLICAZIONI

RECENTI

Nencioni L, De Chiara G, Sgarbanti R, Amatore D, Aquilano K, Marcocci ME, Serafino A, Torcia M, Cozzolino F, Ciriolo M.R, Garaci E,Palamara A.T. Bcl-2 expression and p38MAPK activity in cells infected with influenza A virus: impact on virally induced apoptosis and viral replication.

J. Biol. Chem. 2009: 284 (23), 16004-16015.

Savarino A, Mai A, Norelli S, El Daker S, Valente S, Rotili D, Altucci L, Palamara AT, Garaci E.

“Shock and kill” effects of class I-selective histone deacetylase inhibitors in combination with the glutathione synthesis inhibitor buthionine sulfoximine in cell line models for HIV-1 quiescence.

Retrovirology. 2009: 6: 52.

Rotili D, Simonetti G, Savarino A, Palamara A.T., Migliaccio A.R., Mai A.

Non-cancer uses of histone deacetylase inhibitors: effects on infectious diseases and beta-hemoglobinopathies.

Curr Top Med Chem. 2009: 9(3):272-91.