Unità di Ricerca Metabolomica e biochimica cellulare nell’aterotrombosi

Responsabile

Viviana Cavalca

Le attività di ricerca svolte dall’Unità si focalizzano sullo studio di meccanismi biochimici, cellulari e metabolici coinvolti nell’insorgenza e nella progressione dell’aterotrombosi. Nello specifico, il gruppo persegue studi nel campo dello stress ossidativo, con particolare attenzione alle sue ripercussioni sulla funzionalità endoteliale e sull’attivazione di cellule circolanti e residenti quali globuli rossi, monociti, piastrine e macrofagi.

L’impronta principalmente analitica del gruppo consente di utilizzare metodiche altamente sofisticate quali la spettrometria di massa, la cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC), la microscopia confocale e la citofluorimetria al fine di evidenziare e determinare molecole ed analiti chiave coinvolti in specifici meccanismi fisiopatologici. In particolare, da alcuni anni viene applicato, mediante spettrometria di massa, un approccio metabolomico che consente la determinazione simultanea di più analiti coinvolti nello stesso pathway metabolico.

La metabolomica rappresenta la più recente delle scienze "–omiche" ed è considerata la più promettente in quanto consente di valutare il prodotto finale dell’attivazione/inattivazione di geni, di RNA messaggero e di enzimi, e permette di studiare il complesso sistema di pathway metabolici in cellule, tessuti, organi ed organismi. Tale approccio ad ampio spettro consente di definire il fenotipo metabolico individuale e di evidenziarne le variazioni in rapporto a patologie ed in risposta ad interventi terapeutici, fornendo informazioni basilari per una terapia personalizzata. I campi di utilizzo in cui la metabolomica può costituire un valido e innovativo ausilio sono molteplici e comprendono la fisiopatologia della malattia cardiovascolare, con l’ acquisizione di conoscenze sui meccanismi alla base della patologia, la sua prevenzione, diagnosi e controllo con l’evidenziazione di biomarcatori che possano essere utilizzati sia a fini diagnostici sia per valutare gli effetti terapeutici di interventi farmacologici o dietetici.

Progetti

  • L’Unità si inserisce nello studio dell’aterotrombosi affrontando problematiche sia a livello periferico/circolante che a livello cellulare. In particolare l’Unità è impegnata in diverse linee di ricerca.

    Alterazione dell’omeostasi vascolare in patologie aterotrombotiche

    L’equilibrio tra vasodilatazione e vasocostrizione nella malattia aterotrombotica è un processo finemente regolato da mediatori con attività antitetica, vasodilatante e antiaggregante come la prostaciclina, prodotta dall’endotelio (PGI[2]), e vasocostrittrice e proaggregante come il trombossano A[2] (TXA[2]), prodotto principalmente dalle piastrine. In particolare, viene valutata l’alterazione dell’equilibrio tra questi due mediatori in differenti patologie, caratterizzate da aumentata attivazione piastrinica ed eventi aterotrombotici.


    Il globulo rosso quale nuovo attore nella patologia cardiovascolare

    Recenti studi hanno messo in luce un ruolo attivo del globulo rosso nella malattia aterotrombotica ma ad oggi non sono ancora del tutto definiti i meccanismi alterati in questo contesto patologico. Attraverso lo studio di specifiche caratteristiche biochimico-morfologiche e funzionali, si vuole definire la funzione del globulo rosso nei processi di vasodilatazione, adesività e potenziale infiammatorio. Saranno indagati meccanismi e pathways metabolici alterati nell’ottica di evidenziare nuovi biomarcatori di malattia e/o favorire lo sviluppo di nuove strategie farmacologiche.


    Monociti, macrofagi e placca coronarica

    Lo studio in corso ha l’obiettivo di definire un fenotipo macrofagico associato all’instabilità della placca coronarica che possa essere bersaglio di trattamenti farmacologici rivolti a limitare la progressione e a stabilizzare la malattia. Poichè i macrofagi di placca non sono facilmente accessibili e che i monociti circolanti, loro precursori, sono considerati un valido surrogato dei macrofagi tessutali, sarà ricercato un profilo antigenico e funzionale dei monociti circolanti associato allo scopo di delineare una firma biologica che possa essere associata al fenotipo macrofagico pro-aterogeno e/o antiaterogeno.

    Can monocyte phenotypical profile reveal plaque instability?
    We are investigating if a peculiar lipidomic profile of monocytes from patient with different clinical presentation of CAD exists. The biological profile of circulating monocytes and its relationship with coronary atherosclerotic plaque features, detected by OCT, could provide information to prompt highlight very high-risk coronary plaque. Since bioactive lipids can act as a signaling molecules regulating several cell responses and functions, changes in lipid composition and organization can profoundly affect the cellular inflammatiry response. Circulating monocytes might represent a therapeutic target for early pharmacological modulation of atherogenesis and plaque stabilization

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Staff

  • Sonia Eligini, Ph.D

    Benedetta Porro, Ph.D

    Alessandro Valli, PhD

    Chiara Manega, Ph.D student

    Roberta Orsini, PhD student