Progetti e collaborazioni

Quantificazione di catecolamine in HPLC-UV 

Il ruolo centrale delle catecolamine nelle malattie neurodegenerative è ancora scarsamente studiato. Tali neurotrasmettitori svolgono un ruolo fondamentale nella valutazione della funzionalità del sistema nervoso e delle malattie ad esso correlate, pertanto la loro quantificazione nei fluidi biologici è di grande importanza. A tale scopo è stato sviluppato e validato secondo le linee guida FDA un metodo utile per l'estrazione e l'analisi in HPLC-UV di catecolamine in diversi fluidi biologici. Il metodo sviluppato è semplice, sensibile e selettivo. Sinora è stato applicato a campioni di plasma e cervello di topi. Al momento stiamo anche lavorando per sviluppare un'analisi genetica specifica volta a rilevare eventuali polimorfismi potenzialmente coinvolti nell'eziologia dei disturbi neurodegenerativi. Il monitoraggio dei livelli di catecolamine mediante HPLC-UV accoppiato all'analisi genetica di polimorfismi specifici potrebbe, dunque, aiutare a ottimizzare il trattamento delle malattie neurodegenerative. Il lavoro condotto sinora in collaborazione con il Nico (Istituto di Neuroscenze di UniTO) ha permesso la condivisione dei risultati ottenuti a congressi nazionali ed internazionali, portando alla pubblicazione di due lavori scientifici in cui le variabili di età e di sesso sono state fortemente indagate: Montarolo F et al., “NURR1 deficiency is associated to ADHD-likephenotypes in mice”, Translational Psychiatry 2019;  Montarolo F et al., “NURR1-deficient mice have age- and sex-specific behavioural phenotypes”, Journal of Neuroscience Research 2022). 

Thio-metaboloma: possibili implicazioni in malattie onco-ematologiche

Il glutatione (GSH) è un tripeptide con biosintesi ribosomiale indipendente. Il ciclo γ-glutamilico contiene la via metabolica per la sua sintesi e degradazione. Tre di queste sei reazioni sono collegate ad altre vie metaboliche (EMP, ciclo TCA, metilgliossale), fondamentali per comprendere a livello sistemico il meccanismo patogenetico di base. Le evidenze sperimentali mostrano una forte correlazione tra il metabolismo GSH-dipendente e la sopravvivenza delle cellule tumorali sottoposte ad apoptosi/stress ossidativo. Inoltre, da letteratura, la malattia del trapianto contro l'ospite (GvHD) sembra avere una correlazione diretta con i livelli plasmatici di cisteina/cistina in combinazione con uno squilibrio redox con livelli alterati di GSH/GSSG con up-regolazione delle citochine infiammatorie. La potenziale valutazione terapeutica del GSH può essere di reale interesse clinico per i pazienti con trapianto di cellule staminali emathopoietiche (HSCT) con GvHD. A questo scopo il gruppo sta lavorando ad un progetto originale con diversi obiettivi. Obiettivo primario è trovare dei biomarcatori prognostici/diagnostici per il monitoraggio clinico della GvDH post HSCT. L'evidenza di cambiamenti metabolomici in questo contesto clinico può determinare un impatto sulla gestione clinica della GvDH, ambito al momento poco indagato. Obiettivo secondario del progetto è la validazione interna dei metodi analitici implementati durante lo studio attualmente non disponibili per la routine clinica. L’auspicio è di riuscire a rendere disponibile anche l’analisi di tali biomarcatori nel giro di un anno tra le analisi del Servizio di Farmacologia Clinica. Servirebbero a chiarire alcuni aspetti clinici, migliorerebbero la qualità della cura. Il presente progetto è al momento condotto su campioni di sangue periferico di pazienti HSCT mediante diverse analisi: analisi immunomagnetiche, saggi funzionali, analisi metabolomica in UPLC-MS/MS, analisi genetiche sul DNA dei pazienti; esperimenti di coltura in vitro sui PBMC dei pazienti. Il progetto è in fase di raccolta dati: l’ipotesi è di pubblicare un lavoro scientifico sul thiometaboloma entro fine 2024.

Determinazione di Glifosate e metabolita (AMPA)

Il glifosate, sintetizzato nel 1974, è stato selezionato come erbicida per la distribuzione commerciale, grazie alla sua capacità di inibire selettivamente la via dello shikimato, una via enzimatica cardine che supporta la crescita delle piante. Considerato sicuro in termini di impatto ambientale ed effetti tossici sugli animali, con bassi costi di produzione ed elevata domanda di mercato, il glifosate ha rapidamente raggiunto una diffusione mondiale per l'impiego in agricoltura estensiva. È stato l'erbicida più adottato negli ultimi 40 anni. Il glifosate viene trasformato in acido aminometilfosfonico (AMPA) dalle piante e nel suolo attraverso degradazione. Dalla prima introduzione sul mercato, gli effetti del glifosate sulle piante sono stati ampiamente studiati, mentre, ad eccezione dell'esposizione professionale ad alti livelli di erbicidi a base di glifosate, non ci sono state segnalazioni precoci sulla tossicità nell'uomo. La letteratura scientifica sugli effetti biologici di glifosate sugli esseri umani è ancora controversa. In questo contesto, stabilire un modo semplice e sicuro per estrarre, determinare e quantificare glifosate ed AMPA in campioni biologici, è di fondamentale importanza per studiare le potenziali caratteristiche farmacodinamiche e farmacocinetiche delle due molecole. La maggior parte delle procedure descritte in letteratura per determinare tali concentrazioni, tuttavia, è estremamente complicata, richiede molto tempo e non fornisce quantificazioni accettabili. Abbiamo sviluppato e validato un metodo a basso costo, semplice, efficace e riproducibile per estrarre e quantificare glifosate ed AMPA in diversi campioni biologici al fine di definirne un possibile effetto biologico. Tale lavoro ha portato alla realizzazione di un brevetto nel periodo oggetto di valutazione, registrato a livello nazionale e recentemente esteso a livello europeo (“Procedimento per determinare glifosate e acido aminometilfosfonico in un campione”. Chiara F et al., Domanda nazionale depositata il 27 maggio 2021, estensione internazionale il 26 maggio 2022). L’argomento presta il fianco anche a riflessioni da un punto di vista sesso e genere specifico. Diversi sono, infatti, gli effetti sulla fertilità femminile e maschile: il glifosate interagisce con il recettore degli estrogeni α attivando la trascrizione degli elementi reattivi agli estrogeni, alterando l'espressione genica del sistema steroidogenico e, di conseguenza, l'omeostasi ipofisaria, modificando la produzione di LH, FSH, progesterone, estradiolo e testosterone. Inoltre, l’esposizione al glifosate tra uomo e donna è profondamente diversa, perché, ad esempio, sono state rilevate tracce di glifosate anche negli assorbenti interni.

Persone transgender e sanità

Da un anno e mezzo come gruppo di ricerca ci stiamo concentrando sulla raccolta dati su persone transgender che si interfacciano con i sistemi sanitari, le difficoltà riscontrate da queste e le possibilità di cambiamento. Riconoscendo la significativa carenza di informazioni cruciali per rappresentare adeguatamente le persone trans* nel sistema sanitario e per promuovere lo sviluppo di una Medicina Genere-Specifica, il questionario "censimento salute persone trans*" è stato un punto di partenza per provare a iniziare a colmare queste lacune.