Proteomica delle lipoproteine umane: identificazione di nuovi mediatori del processo aterotrombotico
L’aterotrombosi è la principale causa di insorgenza di eventi cardiovascolari e le lipoproteine aterogene svolgono un ruolo chiave nell’insorgenza dei processi patogenetici. Le LDL modificate, ad esempio, alterano le proprietà antitrombotiche dell'endotelio vascolare, riducendo la disponibilità di ossido nitrico endoteliale e inducendo attivazione di vie di segnalazione proinfiammatorie. Inoltre, le LDL influenzano anche le funzioni e le interazioni delle cellule presenti nelle lesioni aterosclerotiche, sia che provengano dalla circolazione o siano residenti nella parete vasale. Sulla base di queste considerazioni, è ampiamente riconosciuta in letteratura l’importanza di ridurre i livelli di colesterolo veicolato dalle lipoproteine aterogene per ridurre il rischio cardiovascolare, tuttavia è anche noto che le terapie al momento disponibili non sono ancora efficaci in tutti i soggetti trattati (Libby P., JACC 2005; 46:1225-8; Catapano AL., Atherosclerosis 2014; 237:319-35).
Obiettivo di questo studio è quello di esaminare il ruolo di questa nuova proteina nell’eziopatogenesi del processo aterotrombotico, allo scopo di chiarire nel dettaglio le implicazioni biochimiche e cliniche derivanti dalla sua funzione biologica oppure derivanti da una sua inibizione qualora la si consideri come un possibile bersaglio farmacologico per lo sviluppo di nuove molecole per la cura o la prevenzione delle malattie cardiovascolari.
Identificazione di biomolecole ossidate mediante la spettrometria di massa quali marcatori diagnostici di patologie cardiovascolari
La scarsità di informazioni relative all’origine, al tipo e alla quantità di biomolecole ossidate (lipidi e proteine) circolanti nel plasma di soggetti con patologie cardiovascolari, in particolare nello scompenso cardiaco, ci spinge ad approfondire l’analisi di tali molecole con l’intento di acquisire conoscenze approfondite sull’eziopatogenesi e sulla progressione della patologia.
Numerosi studi in vitro ed in vivo supportano l’ipotesi che lo scompenso cardiaco sia caratterizzato da uno stress ossidativo a livello cardiaco e sistemico, e che il danno ossidativo cronico possa contribuire all’indebolimento della funzione cardiaca e alla progressione clinica della patologia attraverso molteplici meccanismi.
Validazione di marcatori di danno della membrana alveolo-capillare nello scompenso cardiaco: sviluppo di una metodologia quantitativa basata sulla spettrometria di massa
Negli ultimi anni la spettrometria di massa è stata impiegata con successo nell’ambito della ricerca clinica e ad oggi costituisce una delle più promettenti tecnologie disponibili per l’identificazione e la quantificazione accurata di biomolecole in clinica diagnostica.
La tecnica selected reaction monitoring (SRM) o multiple reaction monitoring (MRM), nel caso in cui ioni multipli sono monitorati in una singola analisi, rappresenta una soluzione molto valida per la quantificazione accurata di proteine/peptidi di bassa concentrazione e delle loro modificazioni post-traduzionali o chimiche in miscele proteiche complesse (fluidi biologici o estratti tissutali). Tale approccio costituisce una scelta alternativa ai classici saggi basati sull’utilizzo di anticorpi che richiedono tempi lunghi di sviluppo e costi elevati, e presenta un’elevata sensibilità (attomoli) e selettività di analisi, in quanto è focalizzato esclusivamente su un numero limitato di peptidi piuttosto che sulla scansione dell’intero peptidoma. Frequentemente, la tecnica SRM (MRM) è stata anche impiegata nello studio di isoforme proteiche o di modificazioni post-traduzionali, quali ad esempio fosforilazione, glicosilazione e acetilazione. Tali variazioni proteiche sono molto importanti perché controllano e influenzano i processi biologici in cellule sane e patologiche, determinando quindi la diversità funzionale del proteoma umano.
Nel corso dei nostri studi abbiamo dimostrato che i livelli di una isoforma immatura della proteina del surfattante polmonare, la Surfactant Protein B (SP-B), sono molto elevati in pazienti affetti da scompenso cardiaco, probabilmente a causa della elevata pressione polmonare microvascolare che potrebbe provocare una alterazione dell’integrità della barriera alveolo-capillare con conseguente rilascio nel circolo di SP-B. Di fatto i livelli di SP-B circolante correlano con la disfunzione funzionale della membrana alveolo capillare (alterazione della diffusione dei gas), rappresentando di fatto uno specifico marcatore plasmatico di danno polmonare.
Tuttavia, non sono disponibili saggi quantitativi, da applicarsi su ampia scala, per la determinazione dei livelli plasmatici delle diverse isoforme di SP-B. Tale ricerca, a cui parteciperanno gruppi di ricerca italiani aderenti alla Rete Cardiovascolare, si prefigge quindi di sviluppare un metodo quantitativo basato sulla spettrometria di massa per la determinazione dei livelli plasmatici delle isoforme di SP-B. lo sviluppo di tale metodologia consentirebbe di monitorare i livelli di SP-B che possano fungere da marcatore di danno polmonare in termini di disfunzione funzionale della membrana alveolo capillare.