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Tiziana Guarnieri

Ricercatrice confermata

Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali

Settore scientifico disciplinare: BIO/09 FISIOLOGIA

Temi di ricerca

1. Valutazione dell'interazione tra interferenti endocrini e recettore arilico in modelli cellulari mammari umani.  2. Inibizione cicloossigenasica/lipossigenasica e modulazione della proliferazione cellulare tumorale. mediante:  A) valutazione dell'effetto antiproliferativo in vitro di un farmaco antinfiammatorio concesso in uso esclusivo da Merckle-ratiopharm. Inoltrata domanda di brevetto internazionale.  3. Staminalità normale e tumorale. A) Estrazione di cellule staminali normali e tumorali da biopsie mammarie  e loro caratterizzazione. B) Valutazione dell' induzione di fenotipo tumorale tramite uso di molecole proinfiammatorie. C) Effetto di antiproliferativi nella transizione normale-tumorale.  4. Studio della relazione tra effetti antiproliferativi indotti da farmaci anti infiammatori non steroidei (FANS) e modulazione del profilo lipidomico di membrana in linee cellulari di coloncarcinoma.

1.Valutazione dell'interazione tra interferenti endocrini e modelli cellulari mammari umani. Lo scopo di questa ricerca è quello di valutare l'esistenza di un possibile legame tra l'eziologia del cancro della mammella e l'esposizione, nel corso della vita, a sostanze chimiche presenti nell'ambiente, come i PCB. Il nostro interesse è rivolto in particolare ai 12 congeneri complanari che si legano al recettore arilico (AhR), un fattore di trascrizione attivato dal  ligando e implicato nella regolazione di diversi geni, compresi quelli che codificano per enzimi che metabolizzano xenobiotici, come la famiglia del citocromo P450 e in particolare CYP1A1 nei tessti mammari. I primi studi suggeriscono un'associazione tra alcuni ligandi  di AHR e l'incidenza del cancro della mammella; in particolare, è stato riportato che l'esposizione a PCB complanari (PCB diossina-simili) potrebbe essere associato all' insorgenza dei tumori della mammella più aggressivi. In più, dati recenti di letteratura dimostrano che, una volta stimolato , AhR è anche in grado di legarsi al promotore della citochina pro-infiammatoria interleuchina-6 (iL-6), sottolineando così il collegamento tra l'attivazione AHR ed infiammazione, uno dei principali fattori eziologici nell' innesco e nel  mantenimento del  tumore mammario. Su queste basi, riteniamo che l'analisi dei possibili squilibri funzionali di AhR in seguito alla somministrazione di alcuno congeneri di PCB in linee cellulari non trasformate, possa fornire utili indicazioni a chiarire il legame tra fattori ambientali ed insorgenza del tumore della mammella.

2. Inibizione cicloossigenasica/lipossigenasica e modulazione della proliferazione cellulare. Dati recenti riguardanti la relazione tra il metabolismo dell'acido arachidonico (AA) e la cancerogenesi, stanno rivelando nuovi importanti targets molecolari nel trattamento del cancro. Il coinvolgimento della COX-2 e di uno dei sui principali metaboliti, la prostaglandina E2 (PGE2), nella colon cancerogenesi, è ben documentato.Tale enzima è infatti iperespresso nelle cellule tumorali coliche. Numerosi studi indicano infatti, che la PGE2 può aumentare la proliferazione, la mobilità ed il potenziale metastatico delle cellule tumorali, può promuovere la neoangiogenesi tumorale, indurre immunosoppressione locale ed inibire l'apoptosi Studi recenti, stanno inoltre fornendo dati sempre più probanti una compartecipazione della 5-LOX e dei suoi prodotti, l'acido 5(S)-idrossi-6E,8Z,11Z,14Z-eicosatetraenoico (5-S-HETE) e il leucotriene (LT)-B4, allo sviluppo e alla progressione di molti tumori umani, incluso quello al colon. La frequente colocalizzazione della COX-2 e della 5-LOX, unitamente alla stretta analogia delle loro funzioni biologiche, suggerisce che farmaci che sono in grado di bloccare in maniera efficace entrambe le vie metaboliche (doppi inibitori), possano presentare un profilo antitumorale migliore rispetto all'impiego di inibitori singoli. Inoltre, il blocco contemporaneo dell'attività COX/5-LOX indotto da questa nuova classe di antinfiammatori, cui appartiene il farmaco da noi testato, permette di ridurre i ben noti effetti collaterali causati dall'utilizzo dei comuni FANS.

3. Il tumore della mammella è un insieme eterogeneo di malattie che costituiscono la prima causa di mortalità per cancro nelle donne dei paesi occidentali. Recentemente, diversi studi hanno rivelato che nella massa tumorale esiste una sotto-popolazione di cellule responsabili della crescita tumorale in xenotrapianti: queste cellule sono state denominate “cellule staminali tumorali (Breast cancer stem cells, BCSCs)” E' ipotesi corrente che tali cellule siano la risultante dell'esposizione cronica ad un microambiente infiammatorio che guiderebbe le cellule staminali mammarie normali verso un fenotipo aggressivo. Le cellule staminali tumorali sostengono infatti la crescita del tumore primario, così come sono ritenute responsabili della sua diffusione metastatica e della crescita in siti secondari. Queste cellule rappresentano quindi uno degli obiettivi primari su cui testare nuovi chemioterapici antiproliferativi. Le BCSCs possono essere studiate in vitro, espandendo sferoidi multicellulari ottenuti da campioni bioptici di tessuto tumorale della mammella, denominati mammosfere (T-MS); inoltre, possono essere ottenuti da subcloni di linee cellulari tumorali che ritengono caratteristiche di staminalità. E' possibile ottenere mammosfere anche da tessuto normale e da linee cellulari non trasformate. Su questi preparati è possibile studiare gli effetti dell'esposizione a vari fattori  che nell'insieme rendono il microambiente tumorale infiammato ed ipossico; negli stessi modelli sperimentali, è possibile testare l'eventuale effetto antiproliferativo di specifiche molecole. 

4. Studio della relazione tra meccanismo di azione dei farmaci anti infiammatori non steroidei (FANS), rimodellamento della composizione lipidica della membrana e variazioni della sue proprieta' fisico-chimiche (in particolare il livello di fluidita') in linee cellulari di adenocarcinoma. L' obiettivo di questa linea di ricerca è valutare se il rilascio di acido arachidonico (AA) indotto da tali farmaci si associ a modifiche nella localizzazione e nella funzione di recettori di membrana, in particolare EGFR (epithelial growth factor receptor), e dei componenti della via Ras/Raf/MEK/ERK, implicati negli eventi di trasduzione del segnale e notoriamente sovraespressi e iperattivati nei tumori del colon. Infine, si verifichera' se l'effetto antiproliferativo esercitato dai FANS possa essere correlato ai fenomeni di membrana sopra descritti. Per discriminare i noti effetti antiproliferativi dovuti all'inibizione delle ciclossigenasi (COX), saranno utilizzate linee cellulari esprimenti COX II, silenziata stabilmente tramite RNA interference, trattate con FANS. Su queste verrà effettuata: I- analisi del profilo lipidomico di membrana e delle sue possibili variazioni di fluidità; II– analisi di eventi di trasduzione del segnale legati ad attivazione/disattivazione di recettori overespressi nel coloncarcinoma, tra cui EGFR.