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PROGRAMMA DI RICERCA 2004
italiano - english
Unità di Ricerca
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Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze mediche
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- HUMAN NECESSITIES
- AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- ANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL, OR TOILET PURPOSES (bringing into special physical form A61J [N: mechanical aspects]; chemical aspects of, or use of materials for deodorisation of air, for disinfection or sterilisation, or for bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; compounds per se C01, C07, C08, C12N; soap compositions C11D; micro-organisms per se C12N) [C0203]
- AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
Classificazione geografica
- Regione: Sicilia
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Parole Chiave
MUSCOLO SCHELETRICO; RIGENERAZIONE MUSCOLARE; DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE; INGEGNERIA DEL TESSUTI; TRAPIANTO MUSCOLARE; NF-KBDalla rigenerazione alla ricostruzione del muscolo scheletrico: meccanismi regolatori e applicazioni terapeutiche
Università degli Studi di MessinaAbstract
La capacità del tessuto muscolare di rigenerare in modo efficace dal punto di vista clinico è oggetto di ampio dibattito nella comunità scientifica da almeno tre decenni. Questa problematica è comune a differenti malattie muscolari che possono essere secondarie a traumi, agenti miotossici, ischemia/riperfusione, malattie genetiche (per esempio la distrofia muscolare di Duchenne - DMD), malattie distrofiche acquisite (per esempio la denervazione cronica o il disuso muscolare cronico), etc. Le cellule satelliti, cellule localizzate tra la membrana plasmatica e la lamina basale della fibra muscolare, sono generalmente considerate le cellule precursori delle fibre in rigenerazione. In occasione di un qualsiasi processo degenerativo, esse vengono attivate ed iniziano a dividersi, portando alla fine alla formazione di nuove fibre muscolari multinucleate. La base molecolare dell'attivazione delle cellule satelliti è stata ampiamente studiata in vitro ma quasi ignorata in vivo. Inoltre la ricostruzione "ingegnerizzata" del muscolo ad opera di mioblasti/cellule staminali sta delineandosi da alcuni anni come una strategia terapeutica innovativa per la cura di molte malattie del sistema muscolare scheletrico.Questo studio si propone quattro obbiettivi principali: 1) Studiare gli eventi biochimici e molecolari modulati da NF-kB che stanno alla base della necrosi e della rigenerazione muscolare e verificare gli effetti del blocco farmacologico di NF-kB nel modello animale >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giuseppe VITA Università degli Studi di MESSINAObiettivo del Programma di Ricerca
1a. Individuare gli eventi biochimici e molecolari che stanno alla base della necrosi e della rigenerazione, fenomeni ambedue modulati dalla attivazione di NF-kB, nel tessuto muscolare normale e nel modello animale della distrofia muscolare di Duchenne (topo mdx).1b. Studiare gli effetti del blocco farmacologico di NF-kB con epoxomicina sulle alterazioni istopatologiche e sulla funzione muscolare nel topo mdx.
2a. Realizzare costrutti simil-muscolo da cellule staminali di origine muscolare umane usando scaffolds polimerici, per sviluppare un modello ectopico di rigenerazione del muscolo.
2b. Mettere a punto un sistema in cui lo scaffold biodegradabile, opportunamente progettato e costruito, possa essere modificato con adeguati fattori di crescita o molecole bioattive ed inserito in un "bioreattore" in grado di indirizzare la crescita di cellule muscolari secondo i requisiti richiesti per la formazione di fasci di fibre muscolari dotati di capacità contrattili.
2c. Analizzare il potenziale terapeutico dei costrutti muscolari, verificando che essi mantengano in vivo la capacità di sopravvivere e di esprimere proteine muscolo-specifiche in strutture differenziate definite e che creino anastomosi con il sistema vascolare del tessuto ospite. Ciò potrà essere ottenuto mediante impianto chirurgico dei costrutti nel muscolo di topi immunodeficienti (SCID).
3a. Sviluppare nel ratto un metodo di ricostruzione di muscoli ablati (ARRA, Ablated Rat >>>
Risultati parziali attesi
UNITA' DI MESSINAL'utilizzazione del modello sperimentale del trauma muscolare da freddo consentirà di indagare la necrosi e la rigenerazione muscolare come due fenomeni temporalmente differenti. In questo modo si avrà l'opportunità di esaminare gli eventi biochimici e molecolari che stanno alla base ora della necrosi ora della rigenerazione, sia nel muscolo normale che nel muscolo con deficit di distrofina (topo mdx). In particolare si otterrano informazioni sull'attivazione del fattore di trascrizione NF-kB, la perossidazione lipidica, lo stress ossidativo, l'espressione delle citochine e il profilo di espressione di circa 180 geni modulati dal pathway di NF-kB.
UNITA' DI NAPOLI
Saranno testati "scaffolds" tridimensionali costruiti come supporto per dirigere la differenziazione ed organizzazione delle cellule satelliti muscolari sia normali che provenienti da pazienti con distrofia muscolare di Duchenne. Si otterrano quindi informazioni sull'adesione, la crescita e la sopravvivenza a 2-4 settimane delle cellule muscolari inseminate nei differenti "scaffolds". Infine verrà valutata l'espressione genica dei costrutti muscolari in vitro, rivolgendo particolare attenzione ai vari membri di MRF, Myf5, MyoD e miogenina.
UNITA' DI MILANO
Dopo aver scelto i substrati più adatti tra quelli già disponibili sul mercato o dopo la loro preparazione, saranno caratterizzate le loro proprietà fisiche (idrofilicità, porosità), meccaniche (analisi >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
La capacità del tessuto muscolare di avere una rigenerazione efficace dal punto di vista clinico è oggetto di ampio dibattito nella comunità scientifica da almeno tre decenni. Questa problematica è comune a differenti patologie muscolari che possono essere secondarie a traumi, agenti miotossici, ischemia/riperfusione, malattie genetiche (per esempio la distrofia muscolare di Duchenne - DMD), malattie distrofiche acquisite (per esempio la denervazione cronica o il disuso muscolare cronico), etc... (Harris 2003). Inoltre, molteplici aree della Biologia e della Medicina condividono un grande interesse nei confronti di questo tema: Patologia Generale, Neurologia, Miologia, Medicina dello Sport, Riabilitazione Motoria, Bioingegneria, etc..Le cellule satelliti, cellule localizzate tra la membrana plasmatica e la lamina basale della fibra muscolare, sono generalmente considerate le cellule precursori delle fibre in rigenerazione. Esse vengono attivate e iniziano a dividersi durante il processo degenerativo. Cellule figlie migrano per formare catene di cellule satelliti disposte longitudinalmente sotto la lamina basale. La fusione di queste cellule porta alla fine alla formazione di una nuova fibra muscolare multinucleata. Le cellule satelliti hanno una limitata capacità proliferativa e probabilmente non possono sostenere molteplici cicli di rigenerazione durante fasi ripetute di degenerazione e rigenerazione. Ciò è verosimilmente la causa della natura progressiva delle >>>



