Contenuto
Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricercaINIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE
PROGRAMMA DI RICERCA 2005
italiano - english
Unità di Ricerca
- Università degli Studi di SIENA
PEDIATRIA, OSTETRICIA E MEDICINA DELLA RIPRODUZIONE
SIENA(SI) - Università degli Studi di URBINO "Carlo BO"
Farmacologia e farmacognosia
PESARO(PU) - Università degli Studi di FERRARA
MEDICINA CLINICA E SPERIMENTALE
FERRARA(FE) - Università degli Studi di SIENA
FISIOPATOLOGIA, MEDICINA SPERIMENTALE E SANITA' PUBBLICA
SIENA(SI) - Università degli Studi di SIENA
FISIOLOGIA
SIENA(SI)
Programmi di ricerca simili:
- 1 - RUOLO DELLO STRESS OSSIDATIVO NEI PROCESSI NEUROINFIAMMATORI ASSOCIATI ALL'INFEZIONE DA HIV
- 2 - EICOSANOIDI E MONOSSIDO DI AZOTO NEL DANNO ISCHEMICO CEREBRALE E NELLA RISOLUZIONE DELLA RISPOSTA INFIAMMATORIA AD ESSO ASSOCIATA
- 3 - Meccanismi di danno e protezione nel miocardio ischemico
- 4 - Processi apoptotici nella differenziazione e degenerazione cellulare
- 5 - RUOLO DEI MECCANISMI DI SEGNALE CELLULARE E DELLE SPECIE REATTIVE DELL'OSSIGENO E DELL'AZOTO NELL'INVECCHIAMENTO CELLULARE E NELLA CRESCITA NEOPLASTICA.
- 6 - Meccanismi molecolari di risposta allo stress ossidativo cellulare.
- 7 - Basi molecolari della citotossicità indotta dai diversi stati di aggregazione di beta amiloide: studio multidisciplinare in vitro, su colture cellulari e su modello animale.
- 8 - Meccanismi molecolari e cellulari della selettività del danno cerebrale eccitotossico e post-ischemico: identificazione di nuovi bersagli per molecole con attività neuroprotettiva
- 9 - Restrizione calorica e neuroprotezione: ruolo dell'ossido nitrico nella mitocondriogenesi e nella bioenergetica neuronali
- 10 - Mitocondri e morte cellulare: identificazione di nuovi bersagli terapeutici
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze mediche
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES OR MICRO-ORGANISMS (immunoassay G01N33/53); COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
- BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
Classificazione geografica
- Regione: Toscana
Bibliografia
1. Wood NS, Marlow N, Costeloe K et al. Neurologic and development disability after preterm birth. N Engl J Med 2000;343:378-84.2. Mc Cormick M, Workman-Daniels K, Brooks-Gunn J. The behavioral and emotional well-bein of scool-age children with different birth weights. Pediatrics 1996;97:18-25.
3. World Health Organixation. Child Health and Development: Health of the Newborn. Geneva, 1991.
4. Hagberg B, Hagberg G, Beckung E, Uvebrandt P. Changing panorama of cerebral palsy in Sweden. VIII. Prevalence and origin in the birth year period 1991-1994. Acta Paediatr 2001;90:271-7
5. Bracci R, Buonocore G. Chorioamnionitis: a risk factor for fetal and neonatal morbidity. Biol Neonate 2003;83:85-96
6. Redline RW, Wilson-Costello D, Borawski E et al. The relationship between placental and other perinatal risk factors for neurologic impairment in very low birth weight children. Pediatr Res 2000;47:721-6.
7. Yoon BH, Romero R, Kim CJ et al. High expression of tumor necrosis factor-a and interleukin-6 in periventricular leukomalacia. Am J Obstet Gynecol 1997;177:406-11.
8. De Felice C, Toti P, Laurini RN et al. Early neonatal brain injury in histologic chorioamnionitis. J Pediatr 2001;138:101-4.
9. Toti P, De Felice C, Palmier ML et al. Inflammatory pathogenesis of cortical polymicrogyria: an autopsy study. Pediatr Res 1998; 44:291-6.
10. Cassel GH, Waites KB, Crouse DT. Mycoplasmal infections. In JS. Remington and JO. Klein (ed.), Infectious diseases of the fetus and the newborn infant, 4th ed. The W. B. Saunders Co., Philadelphia., p. 619-656
11. Cultrera R, Lemercier B, Seraceni S et al. Human monocyte cytokine mRNA expression and production after stimulation with membrane lipopeptides of different Mycoplasma species. Clin Microbiol Infect 1999 S:247
12. Haynes RL, Folkerth R, Keefe RJ et al. Nitrosative and oxidative injury to premyelinating oligodendrocytes in periventricular leukomalacia. J Neuropathol Exp Neurol 2003;62: 441-50.
13. Esmon CT. Possible involvement of cytokines in diffuse intravascular coagulation and thrombosis. Baillieres Clin Haematol 1994;7:453-68.
14. Buonocore G, Perrone S, Bracci R. Free radicals and brain damage in the newborn. Biol Neonate 2001;79:180-6
15. Buonocore G, Gioia D, De Filippo M, et al. Superoxide anion release by polymorphonuclear leukocytes in whole blood of newborns and mothers during the peripartal period. Pediatr Res 1994;36:619-22.
16. Klebanoff SJ. Oxygen metabolism and the toxic properties of phagocytes. Ann Intern Med. 1980;93:480-9.
17. Rottem S. Interaction of Mycoplasmas with host cells. Phisiol Rev, 2003;83:417-432.
18. De Silva NS, Quinn P. Characterization of phospholipase A1, A2, C activity in Ureaplasma urealyticum membranes. Mol Cell Biochem 1999;201:159-67
19. Razin S, Yogev D, Naot Y. Molecular biology and pathogenicity of Mycoplasmas. Microbiol Mol Biol Rev 1998;62:1094-156.
20. Saugstad OD. Role of xanthine oxidase and its inhibitor in hypoxia: reoxygenation injury. Pediatrics 1996;98:103-7
21. Buonocore G, Zani S, Sargentini I et al. Hypoxia-induced free iron release in the red cells of newborn infants. Acta Paediatr 1998;87:77-81
22. Buonocore G, Zani S, Perrone S et al. Intraerythrocyte non protein-bound iron and plasma malondialdheyde in the hypoxic newborn. Free Rad Biol Med 1998;25:766-70
23. Ciccoli L, Rossi V, Leoncini S et al. Iron release in erythrocytes and plasma non protein-bound iron in hypoxic and non hypoxic newborns Free Rad Res 2003;37:51-8
24. Comporti M, Signorini C, Buonocore G, Ciccoli L. Iron release, oxidative stress and erythrocyte ageing. Free Rad Biol Med 2002;32:568-76
25. Ozawa H, Nishida A, Mito T, Takashima S. Development of ferritin-positive cells in cerebrum of human brain. Pediatr Neurol 1994;10:44-8
26. Shadid M, Buonocore G, Groenendaal F et al. Effect of deferoxamine and allopurinol on non protein bound iron concentrations in plasma and cortical brain tissue of newborn lambs following hypoxia ischemia. Neurosci Lett 1998;22:5-8
27. Peeters-Scholte C, Braun K, Koster J et al. Effects of allopurinol and deferoxamine on reperfusion injury of the brain in newborn piglets after neonatal hypoxia-ischemia. Pediatr Res 2003;54:516-22
28. Saugstad OD. Mechanisms of tissue injury by oxygen radicals: implications for neonatal disease. Acta Paediatr 1996;85:1-4
29. Gurd JW, Bissoon N, Beesley P et al. Differential effects of hypoxia-ischemia on subunit expression and tyrosine phosphorylation of the NMDA receptor in 7- and 21-day-old rats. J Neurochem 2002;82:848-56
30. Ferriero DM. Oxidant mechanisms in neonatal hypoxia-ischemia. Dev Neurosci 2001;23:198-202.
31. Kowaltowski AJ, Castilho RF, Vercesi AE. Opening of the mitochondrial permeability transition pore by uncoupling or inorganic phosphate in the presence of Ca2+ is dependent on mitochondrial-generated reactive oxygen species. FEBS Lett 1996;378:150-2.
32. Kroemer G, Dallaporta B, Resche-Rigon M. The mitochondrial death/life regulator in apoptosis and necrosis. Annu Rev Physiol 1998;60:619-642
33. Vannucci SJ, Hagberg H. Hypoxia-ischemia in the immature brain. J Exp Biol 2004;207:3149-54.
34. Buonocore G, Perrone S, Longini M et al. Total hydroperoxide and advanced oxidation protein products in preterm hypoxic babies. Pediatr Res 47:221-4. 2000
35. Buonocore G, Perrone S, Longini M, et al. Oxidative stress in preterm neonates at birth and on the seventh day of life. Pediatr Res 2002;52:46-9
36. Buonocore G, Perrone S, Gioia D et al. The nucleated red bood cell count at birth as index of perinatal brain damage. Am J Obstet Gynecol 1999;181:1500-5
37. Buonocore G, Perrone S, Longini M et al. Non protein bound iron as early predictive marker of neonatal brain damage. Brain 2003;126:1224-30.
38. Buonocore G, Perrone S. Biomarkers of hypoxic brain injury in the neonate. Clin Perinatol. 2004;31:107-16
39. Longini M, Perrone S, Kenanidis A et al. Isoprostanes in amniotic fluid: a predictive marker for fetal growth restriction in pregnancy. Free Rad Biol Med 2005 (in press)
40. Mishra OP, Delivoria-Papadopoulos M. Cellular mechanisms of hypoxic injury in the developing brain. Brain Res Bull 1999;48:233-8
41. Rao AM, Hatcher JF, Kindy M, Dempsey R. Arachidonic acid and leukotriene C4: role in transient cerebral ischemia of gerbils. Neurochem Res 1999;24:1225-32
42. Higuchi Y, Yoshimoto T. Arachidonic acid converts the glutathione depletion-induced apoptosis to necrosis by promoting lipid peroxidation and reducing caspase-3 activity in rat glioma cells. Arch Biochem Biophys 2002;400:133-40
43. Farooqui AA, Horrocks LA. Brain phospholipases A2: a perspective on the history. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2004;71:161-9
44. Meini A, Benocci A, Frosini M et al. Potentiation of intracellular Ca2+ mobilization by hypoxia-induced NO generation in rat brain striatal slices and human astrocytoma U-373 MG cells and its involvement in tissue damage. Europ J Neurosci 2003;17:692-700
45. Scaffidi C, Fulda S, Srinivasan A et al. Two CD95 (APO-1/Fas) signaling pathways. EMBO J 1998;17:1675-87
46. Kluck RM, Bossy-Wetzel E, Green DR, Newmayer DD. The release of cytochrome c from mitochondria: a primary site for Bcl-2 regulation of apoptosis. Science 1997;275:1132-6
47. Zhivotovsky B, Orrenius S, Brustugun OT, Doskeland S. Injected cytochrome c induces apoptosis. Nature 1998;391:449-50
48. Ashkenazi A, Dixit V.M.. Death receptors: signaling and modulation. Science 1998;281:1305-8
49. Freeburg PB, Abrahamson DR. Divergent expression patterns for hypoxia-inducible factor-1beta and aryl hydrocarbon receptor nuclear transporter-2 in developing kidney. J Am Soc Nephrol 2004;15:2569-78
50. Hedtjarn M, Mallard C, Eklind S et al. Global gene expression in the immature brain after hypoxia-ischemia. J Cereb Blood Flow Metab 2004;24:1317-32
51. Paquet-Durand F, Bicker G. Hypoxic/ischaemic cell damage in cultured human NT-2 neurons. Brain Res 2004;1011:33-47
Parole Chiave
STRESS OSSIDATIVO; DANNO CEREBRALE; NEUROPROTEZIONE; ISOPROSTANI; FERRO LIBERO; NEONATO; COLTURE CELLULARI; ESPRESSIONE GENICABiomarkers, espressione genica e modulazione farmacologica in modelli di ipossia-ischemia e di infezione in vitro ed in vivo.
Università degli Studi di SienaAbstract
E' noto che l'asfissia intra- e peri-partum, a lungo riconosciuta causa peculiare dell'encefalopatia perinatale, rende ragione solo di una piccola parte dei deficit neurologici in età pediatrica, molti dei quali sono riconducibili a condizioni legate a patologie materne o gravidiche. Esistono sempre maggiori evidenze che le infezioni intrauterine, causa maggiore di parto pretermine e di sepsi neonatale, siano responsabili del danno cerebrale sia direttamente che attraverso mediatori di flogosi e induzione del "burst leucocitario" con rilascio di radicali liberi (RL). Analogamente all'evento ipossico-ischemico, anche l'infezione si associa a danno ossidativo dovuto al rilascio di RL. Le reazioni coinvolte nella tossicità da RL sono particolarmente rilevanti in epoca perinatale, soprattutto nel cervello in fase di maturazione, quando la produzione di RL è accelerata, la capacità antiossidante è ridotta ed i tessuti, in rapida crescita, sono peculiarmente suscettibili. La gravità del danno tissutale appare essere proporzionale alla quantità di RL prodotta e alla natura del potere antiossidante. In precedenza abbiamo segnalato l'aumentata produzione di RL nel feto in corso di ipossia, e le variazioni, ipossia-indotti, dei markers dello stress ossidativo alla nascita e nella prima settimana di vita.Restano ancora da chiarire i processi patologici specifici che precedono il danno cerebrale irreversibile, conseguenza della combinazione di meccanismi dipendenti sia dal >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giuseppe BUONOCORE Università degli Studi di SIENAObiettivo del Programma di Ricerca
Partendo dalle conoscenze che i RL e i mediatori di flogosi rivestono un ruolo chiave nella patogenesi delle patologie legate alla prematurità, il progetto si propone di approfondire la risposta cellulare allo stress ossidativo indotto da ipossia e da infezione mediante l'utilizzo di tecniche altamente sofisticate di biologia molecolare. Lo scopo principale è di accertare le alterazioni molecolari e i marker di stress ossidativo dopo aver verificato il danno ipossico, l'infezione e la farmacoprotezione su modelli sperimentali in vitro (neuroni umani della linea NT-2 differenziati e astrociti U373 MG) ed in vivo (ratti del ceppo Sprague Dawley).Si individuano i seguenti obiettivi:
1. Messa a punto di un modello sperimentale (neuroni umani della linea NT-2 e cellule da astrocitoma umano U-373 MG) atto a valutare il ruolo dei vari gradi di ipossia sul segnale NO/Ca2+/MAP kinasi che è implicato nella regolazione del ciclo cellulare.
2. Testare l'ipotesi che la modulazione da parte delle variazioni di concentrazione intracellulare di ossido nitrico e di Ca2+ indotte dall'ipossia sia parte integrante di un segnale che regola l'apoptosi con meccanismi coinvolgenti il rilascio di citocromo c e l'attivazione delle caspasi.
3. Valutazione del danno cerebrale indotto da ipossia-ischemia nel modello animale ratti del ceppo Sprague Dawley).
4. Studio della cinetica della produzione citochinica da cellule neuronali e astrocitarie dopo stimolazione >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Malgrado i notevoli progressi conseguiti nell'assistenza neonatale la morbilità neurologica in età pediatrica rappresenta un'evenienza purtroppo ancora oggi frequente e responsabile di incommensurabile sofferenza sia per il bambino che per la famiglia, nonchè un costo molto elevato per la società (1,2). In Europa il 2-6/1000 dei nati vivi presenta encefalopatia correlata con la nascita e circa il 2.5/1000 sviluppa una paralisi cerebrale (3).Oggi è noto che l'asfissia intra- e peri-partum, a lungo riconosciuta causa peculiare dell'encefalopatia ipossico-ischemica perinatale, rende ragione solo di una piccola parte dei deficit neurologici in età pediatrica (4). Esistono sempre maggiori evidenze che le infezioni intrauterine, le corioamniositi in particolare, sono attualmente la più importante causa di morbilità e mortalità neonatale dopo la prematurità, essendo causa di parto pretermine, di sepsi neonatale e direttamente, di danno cerebrale (5). Ad oggi, solo alcuni dei meccanismi attraverso i quali le corioamniositi possono influire sullo sviluppo cerebrale feto-neonatale sono conosciuti: danno alla microcircolazione placentare, difetto di crescita intrauterino, ipossia-ischemia, danno infiammatorio conseguente al rilascio di citochine e alla generazione di radicali liberi (RL) (6). Studi epidemiologici hanno mostrato che l'incidenza della leucomalacia periventricolare e della paralisi cerebrale è aumentata nei neonati, soprattutto se pretermine, in presenza di >>>
