MINISTERO DELL'ISTRUZIONE DELL'UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA
Dipartimento per la formazione superiore e per la ricerca
Direzione Generale per il coordinamento, la promozione e la valorizzazione della Ricerca
BANDO "AIM" (ATTRACTION AND INTERNATIONAL MOBILITY)



CODICE PROPOSTA: AIM1811822 - PROPOSTA PRESENTATA IL 30-05-2018 12:42


1. Università (dati relativi al soggetto giuridico proponente)

Denominazione Rappresentante legale Indirizzo sede legale Sito web E-mail Telefono
Università degli Studi di FOGGIA Lorenzo LO MUZIO Via Gramsci, 89/91 71122 FOGGIA http://www.unifg.it rettorato@unifg.it 338446-338448


2. Centro di spesa
Denominazione del Centro di spesa Referente Indirizzo sede operativa E-mail Telefono
MEDICINA CLINICA E SPERIMENTALE LO MUZIO Lorenzo VIALE LUIGI PINTO, N. 1 PRESSO OO/RR 71122 FOGGIA (FG) lorenzo.lomuzio@unifg.it 0881 588025

Numero attività di ricerca

2

3 - Programma di attività
Attività

Attività N. 1


4. Area di specializzazione prevalente tra quelle relative alla SNSI
Salute


5. Sintetica descrizione dello stato dell’arte e delle collaborazioni eventualmente già in essere
È scientificamente dimostrato che l'invecchiamento comporta una serie di cambiamenti nel corpo umano tra i quali, di particolare rilevanza, la riduzione della massa ossea derivante da alterazioni del metabolismo minerale con conseguente insorgenza di malattie quali l'osteoporosi ed altre patologie scheletriche. Un altro cambiamento che si può osservare con l’invecchiamento è la sensibilizzazione allo stress psicosociale. Abbiamo osservato in modelli animali che lo stress psicosociale oltre che determinare l’insorgenza o l’aggravamento di malattie psichiatriche può alterare l’omeostasi ossea [1]. Le patologie del metabolismo osseo rappresentano quindi un importante target per la medicina rigenerativa. È noto che la rigenerazione ossea sia caratterizzata dall’attivazione e dal differenziamento delle Cellule Staminali Mesenchimali (MSCs) in osteoblasti. L’identificazione di molecole in grado di promuovere il differenziamento osteogenico potrebbe quindi rappresentare un ottimo rimedio terapeutico per le malattie caratterizzate da alterazioni del metabolismo osseo. Il Resveratrolo (Res) ed il suo precursore naturale, la Polidatina (Pol), sono composti polifenolici, particolarmente abbondanti nell’uva nera, a cui è stata attribuita una serie di effetti biologici tra cui l’anti-aging. Il Res è prodotto dalle piante in risposta allo stress ambientale. Le principali fonti alimentari del Res sono rappresentate da uva, vino, arachidi, soia ed estratti di radici di Polygonum cuspidatum [2]. Diversi effetti biologici sono stati attribuiti a questa molecola, tra i quali: effetto anti tumorale, antiinfiammatorio, anti-aging, attività antiossidante e osteo-protettiva. Infatti, studi in vitro riportano che il Res influenza le MSCs umane (hMSCs) isolate dal midollo osseo stimolando il loro differenziamento in osteoblasti [3]. La Pol, è un glucoside precursore naturale del Res, più stabile e più abbondante, recentemente è stato dimostrato sia in grado di proteggere le MSCs da midollo osseo umano soggette a lesioni ossidative impedendone la morte. Contrariamente al Res, non ci sono dati in letteratura sui possibili effetti della Pol sulle cellule ossee. Nonostante il midollo osseo sia la fonte ampiamente riconosciuta per l’isolamento di MSCs, i tessuti dentali, rappresentano una fonte alternativa e promettente [4]. Nel caso di denti immaturi, una fonte di MSCs è rappresentata dalla gemma dentale. Abbiamo già dimostrato che le DBSCs (Dental Bud Stem Cells) possono differenziare in cellule osteoblasto-simili [5]. I risultati fino ad ora ottenuti ci inducono quindi a studiare la Pol ed i suoi possibili effetti osteogenici sul differenziamento delle DBSCs; queste cellule potrebbero costituire un’ottima strategia per rigenerare, in modo autologo, tessuto osseo in vitro da trapiantare nel paziente. I trattamenti farmacologici delle patologie ossee hanno effetti collaterali che riducono l’aderenza del paziente alla terapia; per questo la ricerca scientifica sta studiando l’utilizzo di alimenti addizionati con composti attivi. Gli alimenti addizionati con Res e Pol, se gli studi in vitro sul differenziamento osteogenico delle DBSCs e i risultati su i modelli animali daranno riscontro positivo, potrebbero costituire un valido approccio terapeutico per la prevenzione dell’osteoporosi o di malattie caratterizzate da ridotta massa ossea.
Per la realizzazione del progetto, ci avvarremo della collaborazione già in essere con il gruppo di ricerca “Growth Factor Mechanobiology” guidato da E. Ada Cavalcanti-Adam presso il Max Planck Institute for Medical Research e con l’Institute of Physical Chemistry, dell’Università di Heidelberg, Germania.
1. Schiavone, S., et al. 2016, Front Pharmacol, 7, 152
2. Baolin, L., et al. 2004, Planta medica, 70, 305
3. Tseng, P. C., et al. 2011, Journal of Bone and Mineral Research, 26, 2552
4. Gronthos, S., et al. 2000, Proceedings of the National Academy of Sciences, 97, 13625
5. Mori, G., et al. 2012, Int J Med Sci, 9, 480


6. Descrizione delle attività previste
Scopo del progetto è valutare se la somministrazione di Res e Pol, stimolando il differenziamento osteogenico delle MSCs, abbia un effetto anabolico sul tessuto osseo. I nostri studi preliminari hanno dimostrato che Res e Pol, se usati a basse concentrazioni, sono in grado di indurre il differenziamento osteoblastico delle DBSCs coltivate in un mezzo di coltura osteogenico; inoltre la Pol sembra essere più efficace del Res nel determinare questo effetto. Le DBSCs saranno isolate da gemme di terzi molari di pazienti sani sottoposti ad estrazioni per ragioni ortodontiche. La gemma dentale sarà digerita e le cellule ottenute saranno caratterizzate per l'espressione di marcatori staminali mesenchimali, solo le popolazioni di cellule che esprimono più del 95% dei tipici marcatori mesenchimali saranno utilizzate per gli esperimenti.
Le DBSCs saranno coltivate con un medium osteogenico, in presenza di Res e Pol, al fine di identificare l'intervallo di concentrazione appropriato per indurre il commitment delle DBSCs verso la linea osteoblastica.
Saranno esaminati i tipici marcatori di differenziamento osteoblastico, la loro analisi di espressione sarà eseguita sia a livello genetico, mediante l’utilizzo della Real Time-PCR, che a livello proteico tramite Western Blot (WB).
Saranno effettuati saggi istochimici per valutare l'espressione della Fosfatasi Alcalina (ALP), un marker del differenziamento osteoblastico, e per determinare la capacità delle DBSCs di generare noduli di matrice mineralizzata (Alizarin Red Staining), caratteristica esclusiva degli osteoblasti. Considerando che le interazioni cellula-cellula e cellula-matrice, mediate rispettivamente da caderine e integrine, sono fondamentali per la morfogenesi e l’architettura tissutale, sarà studiata l’espressione dei principali recettori coinvolti nel differenziamento osteogenico delle DBSCs trattate con Res e Pol.
In un precedente lavoro abbiamo caratterizzato le DBSCs per l’espressione dei recettori di adesione, confermando l’origine mesenchimale di tali cellule e le loro caratteristiche osteoblasto-simili, inoltre abbiamo analizzato il pattern di caderine ed integrine durante il differenziamento osteogenico [1].
Sarà dunque effettuata una caratterizzazione microscopica dei recettori maggiormente coinvolti nel commitment dei precursori mesenchimali verso il differenziamento osteogenico allo scopo di comprendere se e come il trattamento con Res e Pol possa modulare l’espressione di queste molecole adesive e, di conseguenza, influenzare il processo osteo-induttivo. L’analisi dell’espressione delle molecole adesive sarà effettuata sia con immunofluorescenza che mediante WB.
È noto che diversi fattori di crescita sono coinvolti nel processo di formazione dell'osso stimolando la proliferazione dei pre-osteoblasti [2].
Le Bone Morphogenetic Proteins (BMPs) comprendono una famiglia di fattori di crescita che possiede proprietà chemiotattiche, mitogeniche, osteogeniche e differenzianti, svolgendo pertanto un ruolo importante nella formazione delle ossa [3].
Dati in letteratura dimostrano che BMP-2 e BMP-6, in particolare, sono in grado di indurre l’osteodifferenziazione delle MSCs [4].
Poiché è stato dimostrato che il Res, oltre ad avere un effetto diretto su osteoblasti e loro precursori, può anche modulare la capacità di risposta delle cellule ai fattori di crescita [5, 6], focalizzeremo la nostra attenzione sulle BMPs. Analizzeremo quindi l’espressione dei recettori di BMPs (BMPR-IA, BMPR-IB e BMPR-II) nelle DBSCs trattate con Res e Pol allo scopo di valutare se tali molecole siano in grado di influenzarne i livelli di espressione e di conseguenza determinare un incremento nella risposta delle DBSCs a questi fattori di crescita osteogenici. L’espressione proteica dei BMPRs sarà valutata mediante WB.
Inoltre sarà studiato il meccanismo d’azione di Res e Pol valutandone la capacità di ridurre la formazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) mediante il loro effetto sui mitocondri. Oltre alle funzioni bioenergetiche, infatti, i mitocondri sono anche la principale fonte di ROS endogeni [7]. Le DBSCs dopo essere state trattate con Res e Pol, saranno sottoposte a stress ossidativo e la produzione di ROS verrà analizzata mediante l’utilizzo di un Microplate Fluorescence Analyzer. Successivamente le due molecole saranno testate in modelli animali, in vivo. Sarà determinata la curva dose-risposta dei composti in esame attraverso somministrazione acuta (singola somministrazione), a breve termine (10-25% della vita dell’animale), cronica (> 50% della vita dell’animale) di Res e Pol. Tali studi saranno finalizzati a: identificare la NOEL e NOAEL (sarà determinato il più alto livello di dose (esposizione) in cui si osserva assenza di effetti biologici e tossici); identificare la LOEL e LOAEL (sarà determinato il più basso livello di dose (esposizione) in cui si osserva un effetto biologico e tossico); identificare l’ADI cioè la dose giornaliera accettabile per i composti in esame. Dopo il sacrificio degli animali, si procederà all’espianto delle ossa per analisi istologica, immunoistochimica e per immunofluorescenza. In un altro set di esperimenti Res e Pol saranno somministrate negli animali per valutare i loro effetti sulla massa ossea durante lo sviluppo postnatale fino all’invecchiamento. Sarà studiato anche l’effetto di Res e Pol sul profilo infiammatorio attraverso la misurazione dei livelli di differenti citochine. Questo obiettivo deriva dall’osservazione che osso e sistema immunitario sono interconnessi avendo un’origine comune costituita dalle cellule progenitrici presenti nel midollo osseo. È stato inoltre dimostrato un aumento del riassorbimento osseo in seguito all’innescarsi di un processo infiammatorio con attivazione di cellule T. Molte citochine proinfiammatorie influenzano l’attività degli osteoclasti sia in modo diretto che attraverso l’attivazione del “RANK/RANK ligand(RANKL)/osteoprotegerin (OPG) system” [8]. In esperimenti precedenti abbiamo dimostrato che l’isolamento sociale dei ratti per un periodo di 7 settimane induce uno stress in grado di determinare negli animali alterazioni comportamentali tali da costituire un ottimo modello per lo studio delle psicosi [9]. In questi stessi animali abbiamo riscontrato alterazioni della struttura ossea con alterazione dei livelli di catepsina K e CTX-I considerati marker del riassorbimento osseo [10]. Basandoci su questi dati gli animali saranno isolati in gabbie separate per 7 settimane e trattati con Res e Pol per tutto il periodo. Sarà previsto un gruppo di controllo costituito da animali non isolati. Gli animali al termine del periodo di isolamento saranno sottoposti ad un esame DEXA (Dual-energy X-ray absorptiometry) per misurare la densità minerale ossea. Grazie a questa tecnica marcheremo tre regioni di interesse: femore destro, l’intervallo di osso compreso tra le vertebre T9-L5 e L1-L6. In seguito gli animali verranno sacrificati, il femore sarà fissato su un vetrino ed analizzato utilizzando il software Nikon Upright Microscope Eclipse; il siero sarà utilizzato per determinare i livelli di catepsina k e CTX-I. I risultati ottenuti mediante studi effettuati sugli animali potrebbero fornire le basi necessarie per le eventuali sperimentazioni cliniche future.
1. Di Benedetto, A., et al. 2015, Stem cell research, 15, 618
2. Mohan, S. & D. J. Baylink 1991, Clinical orthopaedics and related research, 30
3. Carreira, A. C., et al. 2014, Archives of biochemistry and biophysics, 561, 64
4. Friedman, M. S., et al. 2006, Journal of cellular biochemistry, 98, 538
5. Nasu, M., et al. 2000, Journal of endocrinology, 167, 305
6. Okazaki, R., et al. 2002, Endocrinology, 143, 2349
7. Murphy, Michael P. 2009, Biochemical Journal, 417, 1
8. Zupan, J., et al. 2013, Biochem Med (Zagreb), 23, 43
9. Colaianna, M., et al. 2013, Antioxid Redox Signal, 18, 1385
10. Schiavone, S., et al. 2016, Front Pharmacol, 7, 152


7. Aspetti di coerenza della richiesta con l’area di specializzazione prevalente
Il progetto è perfettamente coerente con l’area salute, alimentazione, qualità della vita e medicina rigenerativa. I suoi obiettivi infatti sono finalizzati al miglioramento della salute attraverso la prevenzione delle patologie degenerative dello scheletro; queste patologie hanno un impatto fortemente invalidante e colpiscono in particolare la popolazione anziana e le donne. La qualità della vita dei pazienti potrebbe migliorare sensibilmente sia perché si potrebbe ottenere una ridotta incidenza di fratture invalidanti e sia perché si potrebbero sostituire le terapie farmacologiche attuali annullando gli effetti collaterali ad esse connesse. Inoltre il progetto ben si inserisce nei più recenti temi di ricerca raccomandati anche dalle Istituzioni Europee ed in particolare in quello degli “alimenti funzionali” e dei nutraceutici cioè alimenti in grado di svolgere un’azione terapeutica che si aggiunge a quella nutritiva. L’assunzione di questo tipo di alimenti migliora l’aderenza terapeutica rispetto ai farmaci convenzionali attualmente disponibili, infatti non sono necessarie particolari precauzioni nell’utilizzo e vi è un’ampia scelta di alimenti in grado di soddisfare il gusto individuale. Un vantaggio ulteriore è determinato dal fatto che l’alimento funzionale non introduce solo i composti utili alla terapia ma anche altre sostanze di elevato valore nutrizionale che migliorano il regime dietetico creando le condizioni ideali per indurre il metabolismo scheletrico verso una condizione anabolica che determini una rigenerazione del tessuto osseo.


8. Dotazione aggiuntiva di ricercatori a tempo determinato di linea 1 (Mobilità dei ricercatori)

1


8a - Tabella dei costi per i ricercatori di linea 1

N. mesi fuori sede Costo mesi fuori sede Costo mesi in sede Costo totale ricercatore linea 1
1. 12 5.405,46   € 4.805,46   € 180.196,56   €
TOTALE 180.196,56   €


9a – Dotazione aggiuntiva di ricercatori a tempo determinato di linea 2.1 "Attrazione dei ricercatori"

0


9b- Tabella dei costi per i ricercatori di linea 2.1
N. ricercatori Costo mensile Totale
0 5,405.46    € 0    €


9c – Dotazione aggiuntiva di ricercatori a tempo determinato di linea 2.2 "Attrazione dei ricercatori"

0


9d- Tabella dei costi per i ricercatori di linea 2.2
N. ricercatori Costo mensile Totale
0 5.405,46  € 0  €


10. Costo complessivo dell'attività di ricerca
Costo totale linea 1 180.196,56   €
Costo totale linea 2.1 0   €
Costo totale linea 2.2 0   €
TOTALE 180.196,56   €

Attività N. 2

4. Area di specializzazione prevalente tra quelle relative alla SNSI
Salute


5. Sintetica descrizione dello stato dell’arte e delle collaborazioni eventualmente già in essere
L'obesità è un fattore di rischio globale per la salute, annualmente responsabile di oltre 2,8 milioni di decessi, con prevalenza quasi raddoppiata negli ultimi trenta anni. Tale condizione è correlata all’insorgenza di malattie metaboliche, tra cui diabete di tipo 2, dislipidemie, aterosclerosi e ipertensione arteriosa, componenti principali della Sindrome Metabolica (SM). Il tessuto adiposo gioca un ruolo chiave nella patogenesi dell'obesità e delle complicanze associate. Il tessuto adiposo bianco (WAT) è il principale organo di accumulo dell'eccesso di energia, sotto forma di trigliceridi (TG). Esso si comporta come un vero e proprio organo endocrino, rilasciando in circolo un’ingente gamma di adipochine, coinvolte nella regolazione di molteplici funzioni fisiologiche, tra cui il peso corporeo, il metabolismo vascolare, il metabolismo del glucosio e la sensibilità all'insulina, nonchè citochine infiammatorie e chemochine. Pertanto, il WAT risulta essere pienamente integrato in un “cross-talk” globale, riguardante l’interazione funzionale di molteplici organi, coinvolti nell'omeostasi energetica, tra cui il sistema nervoso centrale, il fegato, il muscolo scheletrico e il pancreas.
Il WAT è variamente distribuito in differenti distretti corporei, tra cui quello addominale, sottocutaneo, gonadico, caratterizzati da specifici profili secretori di adipochine. L'accumulo di tessuto adiposo, a livello viscerale (VAT), rappresenta un prominente fattore di rischio per l’insorgenza di SM, a causa della sua contiguità con organi vitali. Inoltre, il VAT è caratterizzato da un maggiore livello di attività metabolica, rispetto ad altri depositi di adipe.
L'ipertrofia e l’iperplasia degli adipociti, in risposta all’accumulo dell'eccessivo apporto energetico, è causa di un alterato pattern secretorio, con conseguente aumento della secrezione di adipochine, pro-infiammatorie, citochine e chemochine (MCP-1, leptina, IL-6 e TNF-) e ridotta produzione di adipochine antinfiammatorie, tra cui l'adiponectina. Così, nel tessuto adiposo ipertrofico si manifesta una progressiva infiltrazione e attivazione di macrofagi e linfociti T, quale conseguenza della secrezione di elevati livelli di MCP-1. Inoltre, nel WAT degli obesi si assiste a una trasformazione dei macrofagi dal fenotipo antinfiammatorio M2 al fenotipo pro-infiammatorio M1, parimenti responsabile dell’insorgenza di uno stato infiammatorio. Sebbene, inizialmente, tutti questi processi infiammatori riguardino il tessuto adiposo, successivamente può derivarne un'infiammazione sistemica cronica, che colpisce diversi tessuti, come quello epatico e muscolo-scheletrico e causa disturbi metabolici, tra cui insulino-resistenza (IR) o steatosi epatica non alcolica. Pertanto, la modulazione dei processi di produzione/rilascio di molecole pro-infiammatorie/antinfiammatorie dal tessuto adiposo rappresenta un obiettivo importante per evitare o alleviare l'infiammazione sistemica e per ridurre lo sviluppo di comorbilità associate all'obesità, come il diabete di tipo 2 o la dislipidemia.
Gli acidi grassi polinsaturi a catena lunga n-3 (n-3 PUFA) sono nutrienti essenziali, derivati da fonti marine o vegetali, come l’acido eicosapentaenoico (EPA) e l’acido docosaesaenoico (DHA), abbondanti nei pesci grassi. Gli n-3 PUFA sono in grado di migliorare il metabolismo compromesso nell'obesità, modulando le principali vie metaboliche presenti in organi chiave, come tessuto adiposo, fegato e muscolo scheletrico.
Nel modello dietetico, ispirato alla dieta mediterranea, i nutrienti di origine grassa e non manifestano importanti attività antinfiammatorie, influenzando la cascata dell'acido arachidonico, l'espressione di alcuni geni pro-infiammatori e l’attività delle cellule immunitarie. In particolare, gli n-3 PUFA influiscono sulle funzioni dei linfociti e dei monociti, coinvolti in modo cruciale nell'immunità adattativa e innata.


6. Descrizione delle attività previste
Le attività previste riguarderanno l’adozione di modelli in vitro e in vivo (modelli animali di obesità) per lo studio degli effetti dell'integrazione alimentare degli n-3 PUFA, di origine marina, sulle caratteristiche dell’adiposità e della SM, con particolare riguardo agli effetti attesi sulla riduzione del peso corporeo e della massa grassa, dei livelli di TG e sugli effetti favorevoli dell'integrazione alimentare sul metabolismo del glucosio e sulla sensibilità all'insulina. Inoltre, saranno condotti studi clinici sull'obesità e sulla SM per scoprire i potenziali benefici dell'integrazione degli n-3 PUFA in soggetti obesi e/o affetti da SM, intesi a verificarne gli effetti sul peso, sulla ripartizione della composizione corporea e sul metabolismo lipidico. In dettaglio, saranno sviluppate le sottoelencate linee di ricerca.
1. Effetti sulla proliferazione e differenziazione degli adipociti. Sarà studiata la regolazione della differenziazione degli adipociti, a partire da cellule staminali mesenchimali, da parte degli n-3 PUFA, di origine marina, incentrando l’attenzione sul ruolo degli n-3 PUFA nella regolazione dell'apoptosi degli adipociti.
2. Effetti sull’accumulo e sulla mobilizzazione dei lipidi. Gli n-3 PUFA saranno utilizzati come modulatori enzimatici, in grado di regolare la lipogenesi nel WAT, quale possibile strategia per combattere l'obesità e le condizioni predisponenti la comparsa del diabete. Infatti, questi acidi grassi orchestrano una modulazione di diversi enzimi coinvolti in percorsi metabolici responsabili dell’accumulo e della degradazione dei TG, facilitandone la riduzione dell'accumulo nel tessuto adiposo.
3. Effetti sulla biogenesi mitocondriale del tessuto adiposo. La disfunzione mitocondriale del tessuto adiposo con il progredire dell'obesità e del diabete di tipo 2 sarà oggetto d’indagine. Infatti, negli adipociti, la riduzione del numero di mitocondri e la ridotta funzionalità mitocondriale portano a una riduzione dell'ossidazione degli acidi grassi, che facilita l'accumulo di grasso e lo sviluppo di comorbilità associate all'obesità, come l’IR e la dislipidemia. Utilizzando tessuto adiposo isolato da modelli murini di patologia (diet-induced obesity o streptozotocina) sarà valutato: (i) il numero relativo di copie del DNA mitocondriale; (ii) la distribuzione dei flussi metabolici (attività respiratoria e glicolitica); (iii) i livelli di espressione dei principali fattori trascrizionali nucleari (PGC-1, PPARs, NRF1/2, TFAM), coinvolti nella mitocondriogenesi; (iv) i meccanismi di controllo post-traduzionali (SIRTs, AMPK, sintesi di NAD+, PARPs), che controllano i suddetti fattori trascrizionali nucleari. Strategie nutrizionali (somministrazione di n-3 PUFA da soli o in combinazione con mimetici di restrizione calorica) o farmacologiche (tiazolidinedioli e altri agonisti di PPARs, resveratrolo, attivatori di AMPK e di ERR) saranno sviluppate per potenziare la funzione e biogenesi mitocondriale, quale possibile contributo alla prevenzione o trattamento dei disturbi metabolici. L’outcome dei suddetti trattamenti sarà valutato, rideterminando i parametri biochimici e metabolici descritti.
4. Effetti sul metabolismo del glucosio e sul “signaling” di insulina. Sarà investigata la possibile relazione tra l'espansione disfunzionale del WAT nell'obesità e la concomitante mobilitazione delle cellule immunitarie, quale evento determinante nell'attivazione di cascate infiammatorie che hanno un impatto negativo sulla cascata di “segnale” dell'insulina e sull'assorbimento del glucosio, responsabili dello sviluppo di IR.
5. Effetti sulla produzione di leptina. Sarà investigato il ruolo della leptina nella regolazione del peso corporeo, assumendo che la carenza di leptina provochi grave iperfagia e obesità precoce. In particolare, attenzione sarà riposta al ruolo svolto dagli elevati livelli di leptina, conseguenza comune dell'obesità nell'uomo e nei roditori, quale possibile evento promotore di un processo di resistenza, coinvolto nel disturbo della regolazione del peso corporeo.
6. Valutazione degli aspetti morfologici e degli effetti sull'infiammazione del tessuto adiposo. Sarà studiato il ruolo degli n-3 PUFA, di origine marina, nel migliorare l'infiammazione del tessuto adiposo nei roditori obesi e nell'uomo, attraverso la verifica dei principali meccanismi proposti, a sostegno delle azioni antinfiammatorie degli n-3 PUFA, nel WAT e nel VAT, in relazione: (i) alla riduzione della produzione di adipocitochine pro-infiammatorie e all’aumento del rilascio di adipocitochine anti-infiammatorie dal tessuto adiposo; (ii) alla riduzione dell'infiltrazione dei macrofagi; (iii) alla riduzione della formazione di mediatori lipidici pro-infiammatori derivati da n-6 PUFA; (iv) all’utilizzo, quali substrati, per la formazione di mediatori lipidici pro-risolutivi. In particolare, si valuteranno le caratteristiche morfologiche degli adipociti e dell’infiltrato macrofagico (distribuzione delle popolazioni M1 e M2) e linfocitario, oltre che l’espressione di MCP-1, VCAM, CSF-1 e TLR4. Inoltre, si procederà alla localizzazione dell’HMGB1, in relazione all’infiltrato macrofagico, e, parallelamente, alla localizzazione di recettori di proteine chemiotattiche e di adiponectina in corso di trattamento con n-3 PUFA.
7. Caratterizzazione di laboratorio e marcatori metabolici dei fluidi biologici. Nei succitati modelli in vivo saranno valutati gli effetti della supplementazione con n-3 PUFA, di origine marina, sui livelli ematici dei principali marcatori metabolici (glicidi, lipidi e composti azotati), mediante procedure di laboratorio quantitative validate. Inoltre, specifici profili metabolici saranno analizzati, mediante tecniche ifenate, già validate o da validare, per studiare il metabolismo degli acidi grassi, steroli, fosfolipidi, aminoacidi, e acilcarnitine nel siero/plasma e/o sangue intero. I risultati ottenuti assumeranno particolare importanza ai fini dell’integrazione con gli altri parametri già considerati e per l’interpretazione complessiva degli outcomes.
8. Controllo genetico ed epigenetico dello sviluppo adiposo. Marcatori di precursori adiposi recentemente identificati, saranno utilizzati per stabilire il loro contributo all'adipogenesi embriogenica e postnatale. Inoltre, studi genomici, a livello di “singola cellula”, consentiranno la comprensione del possibile sviluppo del mosaico del WAT. Tali studi saranno concentrati sull’espansione adiposa, conseguente all’assunzione di una dieta ad alto contenuto di grassi. Dato che i diversi depositi di WAT possono avere differenti origini di sviluppo, l’esame di tali indicatori, nei vari depositi di adipe e in condizioni differenti, potrà risultare di particolare interesse.
9. L'effetto della dieta e dell'esercizio fisico sui depositi di tessuto adiposo viscerale. Saranno eseguite indagini antropometriche e di compartimentazione corporea per chiarire se gli interventi sullo stile di vita e sulla corretta alimentazione possano ridurre i depositi di VAT nei giovani in sovrappeso e obesi. Infatti, l'eccesso di VAT, in età evolutiva, è associato allo sviluppo di malattie cardiovascolari e metaboliche in età adulta. In particolare, sarà considerato il ruolo svolto dall’assunzione di n-3 PUFA, di origine marina, finalizzato alla validazione dei risultati ottenuti nei modelli animali e in vitro.
10. Obesità e microbioma. Sarà indagato il possibile contributo dei microbi che colonizzano l'intestino umano allo sviluppo dell'obesità, attraverso il ruolo svolto nella disgregazione dei polisaccaridi, nell’assorbimento dei nutrienti, nelle risposte infiammatorie e nella permeabilità intestinale. In particolare, sarà riposta attenzione circa il ruolo delle diverse popolazioni microbiche intestinali nell'aumento di peso e nell'obesità e sui meccanismi sottostanti, al fine di affrontare trattamenti mirati.


7. Aspetti di coerenza della richiesta con l’area di specializzazione prevalente
I cambiamenti demografici, l’invecchiamento della popolazione, l’aumentata incidenza di patologie croniche degenerative, la crescita della spesa sanitaria, la contrazione dei consumi alimentari delle famiglie, per effetto della crisi economica, e la crescente attenzione alla qualità della vita costituiscono sfide rilevanti e prospettive di sviluppo per l’economia del nostro Paese. In questo scenario, un ruolo importante viene riconosciuto alla medicina traslazionale e di precisione, che contribuiscono a elevare la qualità della vita, offrendo migliori possibilità di cura, assicurando un maggiore consumo di alimenti più sani e sicuri e rendendo possibili processi industriali ecosostenibili. In questo scenario, ben si accordano le politiche di sviluppo della ricerca di base e applicata, individuate dal Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale in sede di programmazione strategica triennale e, in particolare, con l’obiettivo di ricerca traslazionale relativo agli alimenti, stili di vita e salute, peraltro oggetto anche di uno specifico dottorato di ricerca al quale partecipa il Dipartimento. Inoltre l’attività si presta a generare sinergie positive nell’ambito complessivo del piano operativo dipartimentale, teso a valorizzare la visione globale dell’alimentazione funzionale.


8. Dotazione aggiuntiva di ricercatori a tempo determinato di linea 1 (Mobilità dei ricercatori)

0


8a - Tabella dei costi per i ricercatori di linea 1

N. mesi fuori sede Costo mesi fuori sede Costo mesi in sede Costo totale ricercatore linea 1
TOTALE 0   €


9a – Dotazione aggiuntiva di ricercatori a tempo determinato di linea 2.1 "Attrazione dei ricercatori"

2


9b- Tabella dei costi per i ricercatori di linea 2.1
N. ricercatori Costo mensile Totale
2 5,405.46    € 389.193,12    €


9c – Dotazione aggiuntiva di ricercatori a tempo determinato di linea 2.2 "Attrazione dei ricercatori"

0


9d- Tabella dei costi per i ricercatori di linea 2.2
N. ricercatori Costo mensile Totale
0 5.405,46  € 0  €


10. Costo complessivo dell'attività di ricerca
Costo totale linea 1 0   €
Costo totale linea 2.1 389.193,12   €
Costo totale linea 2.2 0   €
TOTALE 389.193,12   €


Dichiarazioni


x Nell'adeguamento del servizio alla normativa riguardante la semplificazione e razionalizzazione dei flussi documentali nella Pubblica Amministrazione, il proponente (Referente di progetto) dichiara di accettare, come di fatto accetta, la modalità di trasmissione per via esclusivamente telematica attraverso il sito https://aim.cineca.it, e di eleggere, fino a nuova disposizione, il proprio indirizzo di posta elettronica come domicilio elettronico
I dati contenuti nella domanda di finanziamento sono trattati esclusivamente per lo svolgimento delle funzioni istituzionali del MIUR. Incaricato del trattamento è il CINECA- Dipartimento Servizi per il MIUR. La consultazione è altresì riservata ai proponenti, al MIUR - D.G. per il coordinamento, la promozione e la valorizzazione della ricerca - Ufficio III ed ai panel di valutazione. Il MIUR potrà anche procedere alla diffusione dei principali dati economici e scientifici relativi ai progetti finanziati


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