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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • HUMAN NECESSITIES
    • MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
      • DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION (analysing biological material G01N, e.g. G01N33/48; obtaining records using waves other than optical waves, in general G03B42/00)
      • 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]
Classificazione geografica
Bibliografia
Aarts, P.A.M.M., S.A.T. van den Broek, G.W. Prins, G.D.C. Kuiken, J.J. Sixma, and R.M. Heethaar. 1988. Blood platelets are concentrated near the wall and red blood cells, in the center of flowing blood. Arterioscler. 8: 819-824.
Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., and Walter, P., “Molecular Biology of the Cell”, Garland Publishing (1994)
Astarita, G., and Marrucci, G., “Principles of non-Newtonian fluid mechanics”, McGraw-Hill (1974)
Besses C., Cervantes F., Pereira A., Florensa L., Sole F, Hernadez-Boluda J.C. et al: "Major vascular complication in essential thrombocythemia: a study of predictive factors in a series of 148 patients" Leukemia 1999; 13: 150-4
Bessis, M. and Mohandas, N., “A diffractometric method for the measurement of cellular deformability”, Blood Cells, 1975; 1, 307-313
Bishop, J.J., P.R. Nance, A.S. Popel, M. Intaglietta, and P.C. Johnson. 2004. Relationship between erythrocyte aggregate size and flow rate in skeletal muscle venules. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 286: H113–H120.
Brown, M. J., Hallam, J.A., Colucci-Guyon, E., and Shaw, S. “Rigidity of Circulating Lymphocytes Is Primarily Conferred by Vimentin Intermediate Filaments”, J Immunol., 2001, 166, 6640-6
Butcher, E.J., and Picker, L.J., “Lymphocyte homing and homeostasis”, Science,1996, 272, 60-66
Carlier MF., Nucleotide hydrolysis in cytoskeletal assembly. Curr Opin Cell Biol. 1991 Feb;3(1):12-7.
Carpenter CL., Actin cytoskeleton and cell signaling. Crit Care Med. 2000 Apr;28(4 Suppl):N94-9.
Chardin P., Function and regulation of Rnd proteins. Nat Rev Mol Cell Biol. 2006 Jan;7(1):54-62.
Chien, S., “Principles and techniques for assessing erythrocyte deformability”, Blood Cells, 1977; 3, 71-99
Cucina, A., A. V. Sterpetti, G. Pupelis, A. Fragale, and S. Lepidi. Shear stress induces changes in the morphology and cytoskeleton organization of arterial endothelial cells. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 9:86–92, 1995.
Davies, P. F., A. Robotewskyj, and M. L. Griem. Quantitative studies of endothelial cell adhesion. Directional remodeling of focal adhesion sites in response to flow forces. J. Clin. Invest. 93:2031–2038, 1994.
Dormandy, J., P. Flute, A. Matrai, L. Boger, and J. Mikita, “The new St. George’s blood filtrometer”, Clin. Hemorheol. 1985; 5: 975–983
Dupin, P. A., and Sirs, J. A., “The relationship of plasma fibrinogen, erythrocyte flexibility and blood viscosity”, Thromb Haemostas, 1977; 28, 660-667
Engelhardt B., Molecular mechanisms involved in T cell migration across the blood-brain barrier. J Neural Transm. 2006 Apr;113(4):477-85.
Evans, E. A., “New membrane concept applied to the analysis of fluid shear- and micropipette-deformed red blood cells”, Biophys. J, 1973; 13, 941–954
Fairbanks V.F., Teffery A.,: "Normal ranges for packed cell volume and hemoglobin concentration in adults: relevance to "apparent polycythemia" " Eur J Haematol 2000; 65: 285-296
Fung, Y. C. Biomechanics: Motion, Flow, Stress, and Growth. New York: Springer-Verlag, 1990
Gascoyne, PRC, Vykoukal J. Electrophoresis, (2002), 23(13):1973–83
Goldsmith, H.L. 1968. The microrheology of red blood cells suspensions. J. Gen. Physiol. 52: 5-28.
Goldsmith, H.L., and S.G. Mason. 1965. Comments on the radial migration of spheres in Poiseuille flow. Biorheology 3: 33-40.
Hoffman R., Benz E.J.Jr., Shattil S.J., Furie B., Cohen H.J., Silverstein Le. Mc Glave P. "Hematology basic principles and practice" 3rd Edition 2000, Churchill Livingstone, Philadelphia, USA
Hughes MP., Electrophoresis, (2002), 23 (16): 2569–82
Janmey, P. A. The cytoskeleton and cell signaling: Component localization and mechanical coupling. Physiol. Rev. 78:763–781,1998.
Kroll, M.H., J.D. Hellums, L.V. McIntire, A.L. Schafer, and J.L. Moake. 1996. Platelets and shear stress. Blood 88: 1525-1541.
Kwaan H.C., Wang J.: "Hyperviscosity in polycythemia vera and other red cell abnormalities" Semin Thromb Hemost 2003; 29: 451-8
Lincoln,B., Erickson, H. M., Schinkinger, S., Wottawah, F., and Mitchell, D., Ulvick, S., Bilby, C., and Guck, J., “Deformability-Based Flow Cytometry”, Cytometry, 59A, 203–209 (2004)
Maiuri L., Picarelli A., Boirivant M., et al. "Definition of the initial immunologic modifications upon in vitro gliadin challenge in the small intestine of celiac patients", Gastroenterology, Volume: 110, (1996), pp. 1368-1378
Maniotis, A. J., C. S. Chen, and D. E. Ingber. Demonstration of mechanical connections between integrins, cytoskeletal filaments, and nucleoplasm that stabilize nuclear structure. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94:849–854, 1997.
Nagayama M, Haga H, Takahashi M, Saitoh T, Kawabata K., Contribution of cellular contractility to spatial and temporal variations in cellular stiffness. Exp Cell Res. 2004 Nov 1;300(2):396-405.
Pavalko, F. M., N. X. Chen, C. H. Turner, D. B. Burr, S. Atkinson, Y. F. Hsieh, J. Qiu, and R. L. Duncan. Fluid shear-induced mechanical signaling in MC3T3-E1 osteoblasts requires cytoskeleton–integrin interactions. Am. J. Physiol. 275:C1591–C1601, 1998.
Schafer A.I.: "Thrombocytosis and thrombocythemia" Blood review 2001; 15: 159-166
Sirs, J. A., “The measurement of the haematocrit and flexibility of erythrocytes with a centrifuge”, Biorheology, 1968; 5, 1-14
Spivak J.L.: "Polycythemia vera and the emperor's new clothes" Haematologica 2003; 88: 1-4
Springer, T.A., “Traffic signals for lymphocyte recirculation and leukocyte emigration: the multistep paradigm”, Cell, 1994, 76, 301–314
Stone, H. A., Stroock, A. D., and Ajdari, A., Annu. Rev. Fluid. Mech, (2004), 36 pp.381 – 411
Teffery A., Murphy S.: "Current opinion in essential thrombocythemia: pathogenesis, diagnosis and management" Blood Review 2001; 15: 121-131
Teffery A.: "Chronic myeloid disorders: classification and treatment overview" Semin Hematol 2001; 38, 1 (suppl 2)
Teitel, P., “Basic principles of the “filterability test” (FT) and anlysis of the erythrocyte flow behavior”, Blood Cells, 1977; 3, 55-70
Toner, M., and Irimia, D., Blood on a Chip, Annu. Rev. Biomed Eng, (2005) pp 77-103
Van Genderen Perry J.J., Michiels Jan J.: "Erytromelalgia: a patognomonic microvascular thrombotic complication in essential thrombocythemia and polycythemia vera" Semin Thromb Hemost 1997; 23: 357-363
Voldman J, Gray ML, Toner M, Schmidt MA. Anal. Chem., (2002), 74 (16):3984–90
Wang, N., K. Naruse, D. Stamenovic, J. J. Fredberg, S. M. Mijailovich, I. M. Tolic-Norrelykke, T. Polte, R. Mannix, and D. E. Ingber. Mechanical behavior in living cells consistent with the tensegrity model. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98:7765– 7770, 2001
Wei, S. H., Parker, I., Miller, M. J., and Cahalan, M. D., “A stochastic view of lymphocyte motility and trafficking within the lymph node”, Immunol. Rev., 2003, 195, 136-159
Parole Chiave
DEFORMABILITÀ, GLOBULI ROSSI, LINFOCITI, PIASTRINE, FLUSSO DI TAGLIO, MIGRAZIONE, MICROFLUIDICA, SOFT-LITOGRAPHY, REOLOGIA

Analisi della deformabilità in vitro di cellule ematiche mediante video microscopia ottica: flusso in microcanali di eritrociti e piastrine e migrazione transepiteliale di linfociti in un sistema di cocultura

Università degli Studi di Napoli "Federico II"
Abstract
Lo studio della deformabilità cellulare, intesa come la capacità di adattare la morfologia alle funzioni cellulari in relazione alle condizioni dell’ambiente circostante, è un soggetto di crescente interesse scientifico, anche alla luce della possibilità di discriminare con elevata selettività cellule sane e patologiche sulla base di questa sola proprietà. Nel caso delle cellule ematiche, la deformabilità è rilevante sia per il flusso nel sistema circolatorio (in particolare nei microcapillari) che per la migrazione dei linfociti al di fuori dei vasi (stadio essenziale della risposta immunitaria). L’indagine della deformabilità di cellule ematiche (eritrociti, linfociti e piatrine) in queste due situazioni tipo (flusso circolatorio e migrazione attraverso tessuti), sia in condizioni sane che patologiche, rappresenta l’attività principale del progetto. Data la complessità del problema, l’approccio utilizzato è di tipo interdisciplinare e si avvale di competenze in ambito ingegneristico, fisico e medico e di rapporti di collaborazione già in corso tra le varie unità. Data la limitata cornice temporale, il programma di ricerca è indirizzato a obiettivi circoscritti e si basa in larga misura su strumentazioni e tecniche già disponibili presso le unità partecipanti.
Con riferimento agli eritrociti, il programma prevede lo studio della deformabilità nel flusso in microcanali realizzati mediante tecniche litografiche. Le osservazioni della morfologia in flusso verranno >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giuseppe Marrucci Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Obiettivo generale del programma di ricerca è lo studio della deformabilità di cellule ematiche mediante modelli in vitro. La deformabilità cellulare, intesa come la capacità di adattare la morfologia alle funzioni cellulari in relazione alle condizioni dell’ambiente circostante, è una proprietà implicata in diversi processi fisiopatologici, come la replicazione e la migrazione. Ad esempio, i linfociti in circolazione sono soggetti a ripetuti stress idrodinamici e meccanici, e quindi hanno una citoarchitettura sufficientemente rigida da proteggerli da eventuale danneggiamento. La migrazione dal sangue ai tessuti richiede tuttavia la rapida conversione della citoarchitettura dei linfociti da semirigida ad altamente deformabile, poiché le cellule subiscono enormi modifiche di forma per penetrare i piccoli spazi tra le cellule endoteliali. L’indagine di queste due situazioni tipo (flusso circolatorio e migrazione attraverso tessuti), sia per cellule sane che in condizioni patologiche, rappresenta l’attività principale del progetto. Il programma di lavoro è indirizzato ai seguenti obiettivi specifici: 1) Messa a punto di una cella di flusso per la determinazione della deformabilità di globuli rossi in microcanali e relative prove sperimentali su campioni prelevati da donatori affetti da poliglobulia; 2) Messa a punto delle tecniche di fotolitografia e softlitografia per la fabbricazione di microcanali in matrici polimeriche; 3) Realizzazione di una celle di co-coltura per la >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La deformabilità cellulare, intesa come la capacità di adattare la morfologia alle funzioni cellulari in relazione alle condizioni dell’ambiente circostante, è una proprietà implicata in diversi processi fisiopatologici, come la replicazione e la migrazione (Albert et al., 1994). Nelle cellule eucariote, la deformabilità è legata alle proprietà meccaniche del citoscheletro, un reticolo polimerico costituito principalmente da filamenti di actina, microtubuli e filamenti intermedi. Si ritiene che questa complessa struttura sia utilizzata anche come sensore delle condizioni meccaniche dell’ambiente circostante (mechanotransduction), ad esempio lo sforzo imposto nel flusso circolatorio sulle cellule del sangue. Data la complessità strutturale a livello molecolare, uno degli approcci adottati in letteratura è di descrivere la deformabilità in termini macroscopici mediante proprietà reologiche (Lincoln et al., 2004). Utilizzando questo approccio, è stato recentemente dimostrato che la deformabilità assume valori molto diversi per globuli bianchi e rossi e può essere sfruttata come marker per distinguere in modo altamente selettivo cellule sane da tumorali (Lincoln et al., 2004). Lo studio della relazione tra deformabilità e caratteristiche fisiopatologiche, che è alla base di questo progetto, appare quindi come un’area di crescente interesse e di carattere fortemente interdisciplinare, essendo coinvolte competenze in ambito ingegneristico, fisico e medico. Nel seguito di questa >>>