Ricerca – Scienze Cliniche e Medicina Traslazionale

OBIETTIVI DI RICERCA DIPARTIMENTALI

Il Dipartimento di Scienze Cliniche e Medicina Traslazionale si prefigge di consolidare e migliorare, sia a livello clinico che molecolare, le conoscenze sull’eziologia e sulla patogenesi e progressione di malattie di interesse medico e chirurgico congenite e acquisite, sia di carattere metabolico che degenerativo e oncologico, dell’ apparato locomotore, del distretto maxillo-facciale, dell’ appparato visivo e otorinolaringoiatrico, con ricadute, a livello didattico, per la formazione delle varie figure professionali nell’ ambito dell’ area medica, compresa la formazione post universitaria nel settore specifico.

Promuove programmi di ricerca in campo biotecnologico e biomedico di interesse applicativo per la progettazione e la sperimentazione di nuovi approcci diagnostici e terapeutici, con particolare riguardo alle malattie degenerative croniche, che risultino o siano suscettibili di avere un’altra ricaduta sulla salute pubblica.

Incrementa l’integrazione, alivello didattico, fra le varie materie d’ insegnamento del Corso di Laurea in Odontoiatria e Protesi dentaria.Tale obiettivo si presenta particolarmente importante per la formazione professionale di una categoria di notevole rilievo per le sue ricadute sul piano sociale, vista la diffusione capillare sul territorio di operatori in tale branca. Tale affinità, che dovrebbe prevedere la possibilità di programmare corsi integrati, in cui i vari docenti contribuiscono a fornire una visione globale delle varie problematiche,è resa possibile dal fatto che la stragrande maggioranza dei dacenti del Corso di Laurea ha afferito al Dipartimento.

Promuove,infine, programmi di ricerca sulle proprietà chimico-fisiche dei Biomateriali e sullo sviluppo di nuove tecnologie per la loro applicazione clinica nei vari distretti di competenza del dipartimento (Auditivo, locomotore,maxillo-facciale,visivo,ecc.).

Infine il Dipartimento ha attivato per l’ A.A. 2018-2019 un Corso di Dottorato dal titolo “Tissue Engineering and Remodeling Biotechnologies for Body Function”, che include la maggior parte delle attività scientifiche traslazionali fra le varie aree culturali dei membri del Dipartimento.

ANALISI DELLA SITUAZIONE ED INTERVENTI CORRETTIVI

Il miglioramento della qualità delle pubblicazioni, ma soprattutto il carattere traslazionale delle collaborazioni intradipartimentali rappresenta un elemento, che, pur mostrando dei significativi miglioramenti (v. sotto), va continuamente stimolato ed implementato. Un aspetto debole del dipartimento riguarda la Terza Missione, poichè sia i finanziamenti che l’ interazione con imprese del territorio è molto carente. Nel tentativo di incrementare questa attività, si sta cercando, tramite anche il Centro di Medicina Rigenerativa, di formare una”talk force”, che possa proporre all’ esterno dei progetti applicativi attraenti per il mondo industriale. Tuttavia, questi tentativi, già in atto da un paio d’ anni, stentano a trovare un “mercato”.

AZIONI DI MIGLIORAMENTO GIA’ INTRAPRESE ED ESITI

La qualità delle pubblicazioni è stata incrementata significativamente nei sei anni di attività del Dipartimento, sollecitando l’interazioni fra ricercatori di base e ricercatori clinici.Questo ha portato progressivamente, e si nota in particolare negli ultimi tre anni, ad una sempre più intensa collaborazione fra le due “anime” del Dipartimento con reciproco vantaggio (migliore qualità delle pubblicazioni per i clinici ed una applicazione più allargata di certe tematiche per quanto riguarda i ricercatori di base). In tal senso, il Centro di Medicina Rigenerativa si sta rivelando una “palestra” estremamente produttiva, in quanto riunisce varie “expertises” su una tematica generale comune.

PRINCIPALI RISULTATI CONSEGUITI NEL 2017 PER ATTIVITA’ DI RICERCA E TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

Nell’ anno 2017 il Dipartimento di Scienze Cliniche e Medicina Traslazionale ha pubblicato 168 lavori svolgendo una attività scientifica secondo le seguenti linee:

Studiodell’osteogenesi in condizioni patologiche e di stress ossidativi indotti da stimoli meccanici quali la microgravità simulata. Parallelamente le ricerche sono state tese a chiarire i meccanismi molecolari che regolano il riassorbimento, la rigenerazione ossea indotta dalla mancanza di forze di carico e da patologie infiammatorie.
Studi sulle alterazioni biochimiche e funzionali collegate alla sindrome di Rett. In particolare, gli studi sono stati effettuati sia su linee cellulari di fibroblasti da pazienti Rett immortalizzate nei nostri lavori che su sangue periferico. Gli studi hanno mostrato che nelle cellule delle pazienti Rett si osserva una alterazione della struttura del proteasoma con riduzione della concentrazione di una particolare subunità. Questa alterazione viene ad essere soppressa dopo immortalizzazione con il large antigen A di SV40.
Studi sul processo di riconoscimento molecolare tra il citocromo c (cytc) e la cardiolipina (CL), un fosfolipide presente nella membrana mitocondriale. Gli studi hanno contribuito a chiarire diversi aspetti del processo apoptotico. Inoltre, lo studio delle proprietà di particolari mutanti della proteina (quali il G41S e Y48H) ha permesso di identificare alcuni dei residui direttamente o indirettamente coinvolti nel processo.
Studi sul Cytc come “moonlighting protein”, ossia proteina multifunzionale, in cui la stessa catena polipeptidica può svolgere funzioni diverse a seconda dell’ ambiente cellulare in cui opera. La ricerca è incentrata nella generazione di mutanti del cytc allo scopo di investigare l’ interazione con la cardiolipina e le caratteristiche spettroscopiche e funzionali di conformazioni dotate di attività perossidasica.
Studio dei meccanismi molecolari coinvolti nel processo di microcalcificazione nel carcinoma mammario. Scopo della ricerca è: a) valutare quali geni associati al differenziamento in senso osteoide sono iperespressi nelle biopsie mammarie con presenza di microcalcificazioni; b) individuare quali fattori di trascrizione sono attivati in linee cellulari continue di epitelio mammario esposte a tali minerali;c) correlare l’ attivazione genica all’ evoluzione del tumore. L’ obiettivo finale sarà individuare un eventuale marcatore molecolare utile a scopo prognostico nelle fasi precoci della diagnosi.
Studio dei meccanismi alla base della ridotta progressione clinica della displasia intra – epiteliale della cervice uterina (CIN) nelle donne HIV+ trattate con farmaci inibitori della proteasi dell’ HIV (HIV-PI). I risultati indicano che l’ esposizione di cellule CIN alle stesse dosi di SQV o RTV riscontrate nel plasma delle pazienti trattate con questi farmaci inibisce direttamente eventi che portano all’ espressione della MMP – 9, quali l’ attivazione della chinasi AKT e del fattore di trascrizione FRA- 1.
Studio dell’analisi degli effetti della curcumina sia su linee cellulari di mesotelioma maligno, in cui si è riscontrato un aumento dell’ attività apoptotica, che sulla sopravvivenza di topi trapiantati con cellule di mesotelioma maligno.
Studi multicentrici sulle infezioni ossee, definendo a) i criteri e gli indicatori per la prevenzione delle infezioni ospedaliere e i rischi delle infezioni periprotesiche dell’ anca e del ginocchio, b) le differenze che riguardano l’eziologia, il management perioperatorio e i costi sempre delle infezioni periprotesiche dell’ anca e del ginocchio.
Studi su a) l’efficacia di un nuovo trattamento chirurgico dell’ artrosi trapezio-metacarpale ( rizartrosi della mano) che rappresenta una patologia frequente e invalidante soprattutto nelle donne di media età, b) l’ efficacia del trattamento di allungamento degli arti inferiori mediante una tecnica che prevede l’ ausilio di un chiodo endomidollare durante la distrazione ossea, per contrastare disallineamenti e fratture del tratto allungato.
Studi nell’ ambito di patologie del metabolismo osseo in aprticolare sulla correlazione tra Osteoporosi e Sarcopenia con particolari marker quali BMP e Miostatina, Ormoni tiroidei (bassi livelli di FT3) e deficienza di PTX3 a livello degli osteoblasti.
Studi su: a) trattamento dell’ osteoporosi nell’ anziano con frattura del collo del femore, b) trattamento dell’ osteoporosi nel soggetto con insufficenza renale cronica, c) ruolo della vitamina D nel trattamento dell’osteoporosi, d)diagnosi e trattamento delle coxalgie e delle gonalgie da sovracarico, con edema intraspongioso della testa femorale, dei condii femorali o del piatto tibiale.
Studi su: a) la diversa sensibilità e specificità di diversi campimetri (Humphrey e Octopus) nel rivelare precocemente un danno funzionale centrale nei pazienti affetti da un glaucoma precoce,b)gli effetti neuro-protettivi della citicolina in collirio ed in soluzione orale, al fine di valutare gli effetti della sostanza sullo spessore delle fibre nervose e sul campo visivo.
Studi su:a) Identificazione e caratterizzazione delle variabilianalitiche nella valutazione otoneurologica,b)valutazione di sistemi di oto-neuro-riabilitazione virtuale domiciliare in pazienti affetti da deficit vestibolare e a rischio di declino cognitivo.
Studi su:a) aspetti epidemiologici relativi all’HPV orale (finanziato dal Ministero della salute coinvolgente oltre la nostra Università le Università di Ferrara e dell’Aquila),b) la digitalizzazione in campo odontoiatrico con particolare riferimento alle rivelazioni di impronte del cavo orale con scanner intraorali;di particolare rilievolo studio avviato sulla precisione delle rivelazioni intraorali con scanner tramite sca body relative a riabilitazioni protesiche su impianti.
Studi su:a) l’isolamento e caratterizzazione di cellule staminali derivate dalla polpa dentaria di un dente permanente e valutazione del loro potenziale differenziativo osteogenico e condrogenico,b) lo sviluppo di un sistema di previsione della citossicità dei materiali da restauro adesivi basato sull’utilizzo come soggetto biologico di cellule primarie staminali di polpa dentaria,c)la valutazione della capacità di decontaminazione nel sistema endodontico mediante la terapia laser assistita e fotodinamica generata da una sorgente a diodi(progetto finanziato dal Ministero della salute in accordo con L’Università di Roma Tor Vergata),d)la valutazione della capacità di riempimento della gutta-percha in un sistema ex vivo con diverse tecniche di otturazione canalare,e)la valutazione del grado di precisionedel flusso digitale in odontoiatria restaurativa e pre protesica:l’impronta digitale intraorale e realizzazione CAD-CAMdi perni endocanalari castomizzati studio in vitro e case series,f)l’effetto del movimento rotante e reciprocante sulle geometrie di preparazione dello spazio endodontico.
Studisu:a) l’analisi dei risultati clinici di protocolli terapeutici condotti presso il reparto di Ortognatodonzia utilizzando metodiche 3D,b) le analisidei risultati clinici di protocolli terapeutici condotti presso il reparto di Ortognatodonzia utilizzando metodiche 3D,b) le analisi condotte sui fili ortodontici attraverso Spettroscopia.
Sudi su:a) la colonizzazione batterica dell’interfaccia impianto-abutment,b)la modifica della superficie delle leghe di titanio per applicazioni biomediche,b)i differentidisegni di lembo nella chirurgia del terzo molare inferiore.
Studi su:a) RME in pazienti OSAS, b) trattamento di maloocclusioni di classe 2 in pazienti in crescita con Invisalign,c) analisi 3D-XRay su impianti.
Studi su:a) la comparazione di differenti materiali dentali utilizzati nella pratica clinica restaurativa estetica odontoiatrica,b)le proprietà meccaniche di “due generazioni” di allineatori ortodontici polimerici.
Studio istologico ad evidenziare gli aspetti morfologici tissutali riscontrabili nei menischi discoidi in soggetti di età compresa tra i 9 e i 18 anni.A tal fine sono state messe a confronto le osservazioni ottenute tramite indagine strumentale (RMI),con gli aspetti istologici del tessuto degenerato,prelevato da ciascun paziente tramite parziale resezione artroscopica del tessuto meniscale in eccesso.
Studi su:a9 gli effetti modulatori sulla biologia del miocardio da parte di costrutti di biomateriali opportunamente selezionati e precursori di cellule cardiache direttamente isolate da pazienti,b)la progettazione di costrutti a vario grado di complessità.In particolare sono state realizzate strutture 3D polimeriche con la tecnica della fitolitografia, a partire da una soluzione fotopolimerizzabile di PEGDA.In tal modo è stata dimostrata l’efficenza di una struttura “scaffold-in-scaffold”che offre alla cellula un microambiente in grado di rilasciare stimoli non-omogenei,ma di particolare efficacia nell’attivare meccanismi differenziativi cellulari.
Studio su:a)le significative oppurtunità offerte da un composito intervento riabilitativo,basato su un programma di Mesoterapia antalgica,terapiainfliltrativa con steroidi e viscosupplementazione (Acido Ialuronico ad alto e basso peso molecolare (entrambimanu medica) e su di un programma rieducativo motorio(esercizio terapeutico) messo in atto,su prescrizione medica,dal fisioterapista,per fronteggiare efficacementela sintomatologia dolorosa e la limitazione funzionale registrati in corrispondenza dell’articolazione della spalla,b)i vantaggi indotti dall’adozione di una tecnica innovativa di Medicina manuale (manipolazione) nel trattamento della lombalgia rispetto ad altre più convenzionali.
Studi su:a)la predittività del monitoraggio emodinamico intraoperatorio nel determinare l’outcome post operatoria dei pazienti sottoposti a trapianto epatico,b)l’adeguatezza degli standard,presso le regioni balcaniche,della sedazione in ambito odontoiatrico nei pazienti affetti da DSA (Disturbo dello Spettro Autistico).
Studi su:a)l’epidemiologia e rischio zoonosico da parassiti in animali domestici e selvatici,b) la caratterizzazione molecolare,epidemiologica e rischio di tasmissione di parassiti di rilevanteinteresse umano,c)le enteropatie di origine parassitaria e relazione con il microbiota in Africa sub-sahariana,d) l’analisi degli effetti di un composto BH3 mimetico (AT-101)sulla crescita in vitro ed in vivo di linee cellulari di mesotelioma maligno e di osteosarcoma.Abbiamo osservato che AT-101 induce l’apoptosi e il blocco di diverse vie di trasduzione del segnale nelle linee cellulari analizzate e dimostrato che la somministrazione del composto contrasta la crescita di una linea di mesotelioma maligno trapiantato nella cavità peritoneale in topi C57BL/6 o di osteosarcoma in topi BALB/C. Inoltre abbiamo dimostrato che AT-101 induce autofagia in queste linee cellulari,b) analisi degli effetti in vivo della curcumina in combinazione con la clorochina su una linea cellulare di tumore della mammella esprimente HER2/neu in topi immunocompetenti e non.Abbiamo osservato che l’inibitore dell’autofagia clorochina potenzia l’attività antitumorale in vitro ed in vivo della curcumina nei topi nudi mentre la contrasta in topi immunocompetenti,c) analisi degli effetti delle radiazioni THz sull’integrità genmica di fibroblasti. I nostri risultati hanno dimostrato che l’esposizione a radiazioni THz (0.15) può influenzare l’integrità del genoma attraverso effetti aneugenici e non dovuti alla rottura del DNA. Inoltre abbiamo analizzato gli effetti delle icroonde sui fibroblasti umani.Abbiamo osservato un aumento del numero totale di micronuclei e micronuclei centromero positivi nelle cellule esposte,che indica l’ induzione di aneuploidia dovuta alla perdita dei cromosomi,d) analisi dell’effetto dell’acqua elettrochimica ridotta (ERW) sulla crescita in vitro ed in vivo di linee cellulari di carcinoma della mammella.I nostri risultati hanno mostrato che il trattamento conERW inibisce la sopravvivenza cellulare e blocca diversi vie di trasduzione del segnale delle cellule tumorali e ritarda lo sviluppo di tumori in topi transgenici BALB-neuT, inducendo un significativo prolungamento della sopravvivenza libera da tumore e una riduzione della molteplicità tumorale.

FINANZIAMENTI

Nel corso del 2017 componenti del Dipartimento hanno ottenuto il finziamento da Progetti di Ateneo,nell’ambito del Bando “Sustainability”, sui seguenti progetti:

“Innovative strategies to reduce water-releated risks from neglected sources of infection:detection of free-living amoebae by DNA-based technologies”
“Ex-vivo investigation on primary cells from osteoporotic patients”
“The use of specific drug cocktails to boost the immune response and antitumor activity of the ErbB2/neu anti-cancer vaccine in head and neck cancer (HNC)”

Inoltre sono stati ottenuti i seguenti finanziamenti:

“Sorveglianza sanitaria in pesci autoctoni ed ornamentali: valutazione epidemiologica del rischio nel Lazio” (Finanziato da Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle regioni Lazio e Toscana).

CONVEGNI

Inoltre, è stato organizzato dal Centro di Medicina rigenerativa un Convegno internazionale:

“The Future of Regenerative Medicine (Tuscania 2017)” Tenutosi a Tuscania (VT) dal 5 al 6 Ottobre 2017

TERZA MISSIONE

Per quanto riguarda la Terza Missione, nell’anno 2017 è proseguita l’attività di cooperazione e sviluppo di progetti sanitari in Africa sub sahariana, già in atto da molti anni.