Cellular and molecular mechanisms of thyroid disruption and tumorigenesis by perfluoroalkyl substances

PRIN 2022 Rhoden

Abstract

Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) sono composti chimici di origine sintetica che hanno suscitato preoccupazione a livello globale in quanto inquinanti organici persistenti che minacciano gli ecosistemi e la salute umana. L'esposizione ai PFAS è stata associata a disfunzioni endocrine, comprese alterazioni della funzione tiroidea, e a un aumento del rischio di cancro. Questo progetto mira a chiarire i meccanismi cellulari e molecolari attraverso cui i PFAS possono contribuire alle patologie tiroidee, con un duplice focus: da un lato, l’alterazione dell’omeostasi dello ioduro e i conseguenti effetti sulla sintesi degli ormoni tiroidei; dall’altro, i processi che portano alla tumorigenesi tiroidea. Verranno utilizzati diversi modelli cellulari in vitro, incluse linee cellulari in coltura bidimensionale e sferoidi tridimensionali (3D) multicellulari derivati da tessuti umani, che offrono una rappresentazione più realistica della fisiopatologia in vivo. Il progetto si concentrerà su PFAS frequentemente rilevati nel sangue umano, comprendendo sia sostanze “legacy” come PFOS e PFOA, prevalenti nell’ambiente, sia nuovi composti GenX, i cui effetti sono ancora poco noti. Nell’Obiettivo Specifico 1 verrà effettuato uno screening di PFAS anionici per identificare quelli che compromettono l’omeostasi dello ioduro nelle cellule follicolari tiroidee. Verranno misurati i flussi di ioduro e valutati gli effetti sull’attività e sull’espressione di proteine di trasporto dello ioduro come NIS, pendrina, ANO1 e SLC26A7. I PFAS che riducono l'accumulo di ioduro verranno ulteriormente analizzati nell’Obiettivo Specifico 2 per determinare il loro impatto sulla sintesi degli ormoni tiroidei (tiroxina e triiodotironina) in sferoidi tiroidei umani normali. L’Obiettivo Specifico 3 esplorerà il potenziale ruolo cancerogeno dei PFAS analizzando i loro effetti sull’espressione di marcatori di differenziazione tiroidea e staminalità, sulla crescita, migrazione e invasione degli sferoidi, sull’attivazione delle vie ERK1/2 e AKT/mTOR e sull’induzione di stress ossidativo in sferoidi tumorali rispetto a quelli normali. I risultati del progetto contribuiranno agli sforzi in corso a livello mondiale per determinare gli effetti sulla salute dei contaminanti chimici presenti nell’ambiente, come i PFAS. Queste informazioni aiuteranno le agenzie di regolamentazione nazionali a stabilire limiti sicuri di esposizione, imporre restrizioni alla produzione di tali sostanze chimiche per prevenire ulteriori effetti nocivi, elaborare strategie di mitigazione e implementare misure di sanità pubblica per monitorare i loro livelli nella popolazione e prevenire malattie. Infine, ma non meno importante, i risultati del progetto potranno anche guidare il settore manifatturiero nella progettazione di sostanze chimiche più sicure per future applicazioni industriali e di consumo – sostanze che non siano dannose.

Project details

Unibo Team Leader: Kerry Jane Rhoden

Unibo involved Department/s:
Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche

Coordinator:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)

Total Eu Contribution: Euro (EUR) 224.740,00
Total Unibo Contribution: Euro (EUR) 112.370,00
Project Duration in months: 24
Start Date: 18/10/2023
End Date: 28/02/2026

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