ASSEGNI DI RICERCA TIPO A 2022 II° CALL

Bando per 2 assegni di tipo A publicato il 23/12/2022 con scadenza il 30/01/2023 ore 12.00 presso Dipartimento BIOMETRA.

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Descrizione delle linee di ricerca nell’ambito delle aree:
1. Patologie endocrino-metaboliche
2. Chimica e fisica delle biomolecole e biofisica cellulare

1a) Giovanni Vitale
Analisi del cross-talk tra tessuto adiposo e tumori neuroendocrini.

Zebrafish (Danio rerio) è un pesce teleosteo ampiamente utilizzato come modello di studio per numerose patologie umane, compresa l’obesità. Zebrafish è anche un ottimo modello sperimentale per studi di biologia vascolare. Infatti, la trasparenza degli embrioni, unitamente alla disponibilità di linee transgeniche che esprimono molecole fluorescenti in diverse popolazioni cellulari, permettono di seguire lo sviluppo vascolare. Inoltre, gli stadi embrionali e larvali di zebrafish sono stati ampiamente utilizzati anche per esperimenti di xenotrapianto di cellule tumorali umane e murine per lo studio dell’angiogenesi tumorale.

Gli obiettivi del presente studio sono:

Sviluppare un nuovo modello sperimentale basato sullo xenotrapianto in embrioni di zebrafish di cellule adipose derivate dal comparto sottocutaneo e viscerale di pazienti obesi.
Studiare il cross-talk tra cellule del tessuto adiposo e dei tumori neuroendocrini, analizzando gli effetti sulla proliferazione cellulare, capacità migratoria e angiogenesi tumorale.

1b) Marco Bonomi
Studio e caratterizzazione molecolare della disfunzione gonadica in pazienti con diabete mellito.

Il diabete mellito (DM) è una patologia ad alto impatto sociale che colpisce oltre 530 milioni di persone nel mondo tra i 20 e i 79 anni (dati International Diabetes Federation del 2021). È noto che il DM è in grado di determinare complicanze croniche che riguardano diversi organi e tessuti. Tra le possibili condizioni associate anche la disfunzione dell’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi, benché le basi fisiopatologiche di tale associazione siano ad oggi poco comprese.
Il presente progetto di ricerca si propone di:

Valutare la reale prevalenza di disfunzioni dell’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi (HPG) in pazienti con DM
Valutare la possibile correlazione tra alterazioni ormonali e caratteristiche individuali favorenti indagate mediante caratterizzazione molecolare (predisposizione genetica alla fragilità dell’asse HPG e/o sensibilità recettoriale periferica)
Ricercare possibili associazioni tra prevalenza e severità del difetto ormonale gonadico con obesità/sindrome metabolica, disfunzione di altri assi endocrini, possibili meccanismi eziopatogenetici, insorgenza di complicanze del DM e terapia in atto

1c) Enzo Nisoli
Interventi nutrizionali e farmacologici che modificano il microbiota intestinale e prevengono la steatosi epatica non alcolica (NAFLD) e la depressione legate all’obesità: approcci preclinici e clinici.

La malattia del fegato grasso non alcolico (NAFLD) è una condizione altamente prevalente, correlata all'aumento dell'obesità, che predispone a gravi complicazioni. Non esistono farmaci specifici; dieta e attività fisica sono le uniche opzioni terapeutiche approvate. Anche forme atipiche di depressione sono frequenti nei pazienti con NAFLD. Una possibile spiegazione è il coinvolgimento dell'asse microbiota-intestino-cervello, una rete bidirezionale che collega il sistema nervoso centrale e quello enterico. Inoltre, la disfunzione mitocondriale e lo stress ossidativo partecipano alla patogenesi della NAFLD e della depressione.
Obiettivi del presente studio sono:

Utilizzare un riconosciuto modello murino di NAFLD (alimentazione con dieta ad alto contenuto di grassi e zuccheri) per esplorare gli score di NAFLD, i cambiamenti nella funzione mitocondriale epatica e nei comportamenti ansioso-depressivi.
Indagare gli effetti di nuovi farmaci e/o modulatori metabolici in grado di modulare l'attività mitocondriale epatica e cerebrale e di favorire i cambiamenti nel microbiota intestinale.
Tradurre i nuovi approcci terapeutici in studi clinici.

2a) Tommaso Bellini e Diego Colombo
Ordine sovramolecolare, transizioni di fase liquido-liquido e polimerizzazione non-enzimatica in soluzioni di mono e oligonucleotidi attivati.

Oltre al loro noto ruolo di trasmissione e regolazione genica, gli acidi nucleici hanno una particolarissima capacità nel formare strutture sovramolecolari di varia natura, come risultato della combinazione delle varie forme di interazione intermolecolari di cui sono capaci. Queste strutture possono essere governate dall’ibridazione di sequenze, come nel caso della cosiddetta DNA nanotechnology, oppure dominate dalle forze di stacking, come nel caso della formazione di ordine cristallo liquido.
In questo progetto si vogliono studiare le transizioni di fase, le strutture sovramolecolari e la reattività chimica di fasi liquido cristalline di mono e oligonucleotidi in soluzione. Si investigheranno alcuni aspetti rilevanti nel contesto di nuovi processi sintetici e catalitici e nella formulazione di nuovi scenari di chimica prebiotica. Nello specifico:

verranno sintetizzati derivati attivati di acidi nucleici con proprietà mesogeniche e verrà studiata la loro reattività in fase liquido cristallina;
verranno studiate le transizioni di fase liquido-cristallo liquido in miscele di acidi nucleici e policationi;
verranno studiate le interazioni tra fasi liquido cristalline di acidi nucleici e superfici strutturate e/o funzionalizzate.

2b) Giuliano Zanchetta e Fabio Giavazzi
Risposta viscoelastica, plasticità e rimodellamento strutturale in matrici extracellulari modello soggette a stress meccanico prolungato.

La matrice extracellulare ricopre un fondamentale ruolo di regolazione in un ampio spettro di meccanismi biologici, in particolare nel processo di sviluppo e invasione tumorale. Oltre a fornire alla massa tumorale una serie di stimoli biochimici e modulare la risposta immunitaria, la matrice extracellulare esercita un'importante funzione di contenimento meccanico, l'efficacia della quale dipende in modo cruciale dalle sue proprietà reologiche. Comprendere la complessa interdipendenza tra risposta meccanica della matrice extracellulare, stress generati dalle cellule e invasione tumorale collettiva è una delle grandi sfide aperte al confine tra fisica, scienza dei materiali e biologia del cancro. Questo progetto affronta questa tematica in due passi di complessità crescente. La prima parte del progetto sarà dedicata allo studio quantitativo, con tecniche di reomicroscopia ottica e microreologia attiva, della risposta meccanica di diverse matrici extracellulari modello. In particolare saranno indagati gli effetti, in termini di modificazioni irreversibili della microstruttura, derivanti dall'applicazione di stress meccanici controllati. La seconda parte prevede l'esecuzione e l'analisi quantitativa di esperimenti di traction force microscopy tridimensionale (una tecnica che permette di valutare in modo non invasivo le forze esercitate dalle cellule su un substrato) eseguiti su sferoidi di cellule tumorali incapsulati all'interno delle matrici caratterizzate nel corso della prima fase. Questi esperimenti permetteranno di misurare simultaneamente motilità cellulare e alterazioni strutturali/funzionali della matrice extracellulare e di indagarne il nesso causale.