La forma del nostro corpo ed il profilo anatomico sono determinati dalle diverse matrici extracellulari che meccanicamente assicurano funzioni vitali, controllano lo sviluppo ed il rimodellamento dei tessuti, e continuamente si adattano ai cambiamenti dell'ambiente esterno per garantirci la sopravvivenza, regolando la nostra salute, tutte le malattie, l'invasione delle cellule del cancro e la farmacoresistenza.
Marco Franchi studia la matrice extracellulare ed i suoi componenti, avvalendosi delle diverse tecniche
strutturali ed ultrastrutturali (Istologia, TEM, Freeze-etching,
SEM, AFM). I principali temi di ricerca riguardano l'ultrastruttura del
collagene, del sistema elastico e dei proteoglicani; lo studio
delle interazioni tra collagene e proteoglicani nei tessuti
connettivi fibrosi; lo studio dell'organizzazione tridimensionale
di tendini e legamenti, con particolare riferimento
all'orientamento fibrillare; lo studio di biomateriali sostitutivi
d'osso; lo studio dell'interfaccia di impianti endossei in campo
odontoiatrico, lo studio della matrice extracellulare nel microambiente tumorale.
Ha svolto ricerche nell'ambito dei finanziamenti MURST e Progetto
Europeo.
L'attività scientifica comprende relazioni su invito a Congressi
nazionali ed internazionali ed è stata oggetto di pubblicazioni a
stampa su riviste nazionali ed internazionali ad elevato impact factor.
Studio del microambiente tumorale
Negli ultimi anni le ricerche morfologiche e molecolari si sono concentrate sulle modificazioni della matrice extracellulare peri-tumorale che gioca un ruolo fondamentale nel regolare la invasione delle cellule tumorali e le metastasi. In particolare, le ricerche al SEM vertono sull'organizzazione strutturale delle fibre collagene in tumori solidi sia in colture 3D che in vivo. Le fibre collagene peri-tumorali agiscono dapprima come barriera naturale all'invasione cellulare, ma modificando l'arrangiamento diventano determinanti nel favorire l'invasione stessa. E' autore di lavori riguardanti l'influenza terapeutica di diverse molecole della matrice extracellulare (glicosaminoglicani) sul fenotipo e sul comportamento di cellule di tumore mammario, melanoma e del colon.
Studio del collagene nelle attività motorie
Ricerche sugli aspetti morfologici ed ultrastrutturali
dell'organizzazione del collagene nei tessuti connettivi in genere,
in particolare tendini e legamenti: correlazioni tra struttura,
diametro, distribuzione spaziale delle fibre e delle fibrille
collagene e sollecitazioni funzionali cui sono sottoposti i diversi
tessuti connettivi; studi sul rapporto tra proteoglicani ed
organizzazione ultrastrutturale, molecolare e macromolecolare
(banding fibrillare) delle fibrille collagene nei crimp
fibrillari, in tendini e legamenti rilassati e sottoposti a
tensione meccanica “in vitro” ed “in vivo”. Studi sulle
modificazioni dell'organizzazione della matrice extracellulare e
del metabolismo cellulare di tenociti espiantati da tendini di
animali sottoposti a periodico allenamento di corsa su pedana
rotante, e successivamente coltivati “in vitro”. Analisi
biomeccanica delle proprietà elastiche di tendini sottoposti a
stretching ciclico e del ruolo del collagene e dei proteoglicani
sulle proprietà viscoelastiche tissutali.
Studio degli impianti endossei in titanio
Ricerche "in vitro" ed "in vivo" su impianti
dentali endossei in titanio, con particolare attenzione ai
meccanismi biologici che ne determinano la stabilizzazione
meccanica e l'integrazione biologica nel breve e nel lungo periodo;
studi "in vivo" sul ruolo della microtopografia e della
morfologia della superficie implantare nel processo di
osteointegrazione; analisi qualitativa/quantitativa della
dispersione periimplantare di particelle/detriti metallici e del
rilascio ionico da impianti con diverse superfici metalliche
o rivestite di bioceramiche; studi sull'attività cellulare
(adesione, proliferazione cellulare, attività ATPasica, produzione
di markers fenotipici, formazione di noduli di mineralizzazione) di
osteoblasti umani coltivati "in vitro" su
diverse superfici implantari.
