1- GENOMICA E PROTEOMICA DELLA
RIPRODUZIONE
2- STUDIO IN VIVO, EX VIVO ED IN VITRO
DELLA RISPOSTA INFIAMMATORIA NELLA SPECIE SUINA
3-
PRODUZIONE DI SUINI TRANSGENICI
4-STUDIO DI MOLECOLE CHE RIVESTONO IMPORTANTI RUOLI FUNZIONALI O DI BIOMARCATORI NELLE INFIAMMAZIONI INTESTINALI IN MODELLI DI CANE, SUINO E CAVALLO
1-
GENOMICA E PROTEOMICA DELLA RIPRODUZIONE
Approcci
sperimentali:
Studio
del ciclo ovarico e della gametogenesi femminile (sp. suina);
Studio della gametogenesi maschile (sp. suina); valutazione dei
gameti (sp. suina); analisi molecolari ed endocrinologiche per la
valutazione dello stato riproduttivo e metabolico; valutazione
delle condizioni etologiche e di benessere (sp. suina); valutazione
dell'espressione genica di embrioni suini prodotti in vitro;
approcci di genomica e proteomica specifici per la specie
suina.
Temi
principali di ricerca:
L'ovaio
è sede di accrescimento fisiologico del letto vascolare e di
successiva regressione apoptotica ciclica. In questo modello
fisiologico studiamo la regolazione dei geni che controllano
l'angiogenesi e l'angioregressione. Il mantenimento di una corretta
funzionalità ovarica è indubbiamente correlato alla presenza di un
letto vascolare adeguato, in grado di sostenere lo sviluppo delle
strutture ovariche (follicoli e corpi lutei). Il VEGF è sicuramente
il più rilevante tra i fattori angiogenetici sino ad ora
identificati. La condizione ipossica agisce tramite il fattore di
trascrizione HIF-1 (Hypoxia-inducible factor-1) e rappresenta uno
degli stimoli angiogenetici più efficienti così come le molecole
gassose NO e CO. La valutazione dell'espressione di HIF-1, HO
(-1 and -2) e eNOS ed iNOS, rispettivamente responsabili della
produzione endogena di CO e NO, viene attuata a livello ovarico per
evidenziarne il coinvolgimento regolativo sulla funzione
angiogenetica.
2- MODELLI IN VIVO, EX VIVO ED IN VITRO PER LO STUDIO DELLA RISPOSTA INFIAMMATORIA NELLA SPECIE SUINA
Approcci
sperimentali:
Messa a
punto ed utilizzazione di modelli suini di acuti/cronici (shock
endotossico, terapia genica, studi ex vivo in organi e
cellule, ecc); Chirurgia sperimentale su suini di diversa età e
taglia; Isolamento ed allestimento di colture primarie di cellule
da tessuti animali (cellule endoteliali da aorta, da
microvascolatura di diversi tessuti, fibroblasti da cute); studio
dei sistemi fisiologici coinvolti nello sviluppo di patologie, in
particolare dello stato infiammatorio; messa a punto ed
utilizzazione di modelli animali per lo studio di patologie umane;
approcci di genomica e proteomica specifici per la specie
suina.
Temi principali di ricerca:
La specie suina è universalmente riconosciuta come modello preclinico più rilevante sulla base delle sue similitudini anatomo-fisiologiche con la specie umana come dimensione degli organi, fisiologia degli apparati digerente, emuntorio, respiratorio e cardiovascolare e funzione immunitaria. Inoltre la specie suina nel contesto dei modelli animali fornisce una ampia varietà di condizioni non infettive utili per lo studio della fisiopatologia umana. Inoltre, la messa a punto nella specie suina di modelli in vitro ed ex vivo rappresenta un fondamentale tassello della conoscenza che consente un efficace azione di replacement, reduction e refinement per la sperimentazione preclinica in vivo. Inoltre, nei modelli in vitro l’impiego di colture primarie (endoteliali, epiteliali, staminali vascolari), isolate da diversi tessuti animali (aorta, ghiandola mammaria, microvascoltaura) rappresenta una importante risorsa per lo studio di molti processi fisiologici essendo un modello che meglio rappresenta, rispetto a modelli che utilizzano cellule immortalizzate, la condizione in vivo. In questo ambito si studiano nei diversi tipi cellulari con approcci di genomica e proteomica specifici della specie suina, le risposte a stimoli stressanti (LPS, TBT, fitoestratti, farmaci), per valutare la riposta delle cellule soprattutto dal punto vista infiammatorio. Le cellule endoteliali sono fondamentali nella risposta infiammatoria, nella sua organizzazione ed evoluzione, regolando la vasocostrizione arteriolare, l'adesione leucocitaria, la coagulazione e la trombosi. Queste modificazioni sono principalmente dovute ad intense variazioni dell'espressione genica endoteliale, relative a molecole di adesione, citochine, chemochine e i così detti geni protettivi quali HO-1, NOS che modulano la risposta infiammatoria.
3- PRODUZIONE DI SUINI TRANSGENICI
Approcci
sperimentali:
Produzione
di suini transgenici e multi-transgenici (embrioni ed adulti)
per applicazioni e studi biomedici, caratterizzazione ed
allevamento di suini transgenici; produzione di colture primarie da
tessuti suini transgenici (endoteliali, macro e microvascolare;
fibroblasti da pelle e/o visceri); produzione in vitro di embrioni
transgenici; Valutazione delle condizioni di benessere dei suini
transgenici; approcci di genomica e proteomica specifici per la
specie suina.
Temi
principali di ricerca:
Per
prevenire il rigetto iperacuto complemento-mediato a seguito di
xenotrapianto, abbiamo nel passato prodotto suini transgenici per
hDAF utilizzando la metodica di Sperm Mediated Gene Transfer. La
validità del modello sperimentale transgenico ottenuto è stata
verificata attraverso studi di perfusione ex vivo del cuore dei
maiali transgenici. Superata la fase del rigetto iperacuto,
sussiste il problema della risposta immune di tipo ritardato,
l'organo xenotrapiantato viene rigettato mediante un processo
definito Rigetto Vascolare Acuto (AVR) che prevede uno stato
generalizzato pro-infiammatorio basato sulle cellule endoteliali
attivate e sui monociti. Geni protettivi come A20 il cui prodotto è
una proteina zinc finger in grado di bloccare l'attivazione di
NF-kB ed eme-ossigenasi-1 (HO-1), responsabile della produzione
endogena di CO, possono essere indotti, nelle cellule endoteliali e
hanno due azioni: sono anti apoptotici ed anti infiammatori,
inoltre proteggono le cellule endoteliali dall'assalto del
complemento e dall'azione delle cellule natural killer (NK) la
somministrazione di sostanze protettive o l'attivazione dei geni
protettivi endogeni possono essere utili strumenti per il
contenimento della risposta. Abbiamo infatti già dimostrato come il
monossido di carbonio sia efficace nel prevenire il danno da
ischemia/riperfusione in un modello preclinico di bypass
cardiopolmonare nel suino. La produzione di suini multitransgenici
per i geni protettivi è da un lato un importante obiettivo sulla
via degli xenotrapianti ma senza dubbio è anche un fondamentale
strumento di ricerca. Altro target fondamentale sarà il tentativo
di applicare lo SMGT in protocolli di silenziamento genico basati
su siRNA.
