Biotecnologie, Istologia medica e Biologia molecolare A. Cascino

Responsabile: Prof. Gianpaolo Papaccio

 Personale

Alla sezione di Biotecnologia e Biologia Molecolare “Antonino Cascino” afferiscono docenti e ricercatori di diversi settori scientifici che collaborano tra di loro in attività di ricerca riguardanti diverse aree tematiche favorendo un approccio multidisciplinari alle varie tematiche.

BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE
(Prof.ssa Chiara Schiraldi; Dott.sse Donatella Cimini, Annalisa La Gatta, Antonella D’Agostino)

• Sviluppo di microrganismi geneticamente modificati da utilizzare come cell factories per la produzione di molecole di interesse biotecnologico
• Sviluppo e caratterizzazione di medical device a base di polimeri naturali e sintetici per applicazioni in diversi settori tra cui quelli della medicina rigenerativa e della medicina estetica.
• Caratterizzazione in vitro su cellule umane primarie e su linee cellulari immortalizzate e/o tumorali, al fine di valutare gli effetti biologici di molecole biotecnologiche di interesse farmaceutico.
• Ricerca e sviluppo di nuovi composti bioattivi, ottimizzazione del comportamento farmacodinamico e farmacocinetico di composti candidati ad applicazioni terapeutiche innovative. Progettazione razionale basata su modelli teorici, messa a punto di nuove metodologie sintetiche.

BIOLOGIA MOLECOLARE
(Proff. Umberto Galderisi, Giovanni Di Bernardo)

• Studio genetico, di imaging e biomolecolare sull'uomo e sull'animale, per la ricerca di marcatori prognostici e di nuovi target terapeutici associati a bicuspidia valvolare aortica
• Studio della biologia delle cellule staminali mesenchimali e neurali al fine di comprendere i processi molecolari che presiedono al controllo dei fenomeni di proliferazione cellulare, differenziamento, apoptosi e senescenza in sistemi biologici in vivo e in vitro
• Proprietà antirestenotiche  di cellule stromali mesenchimali allogeniche derivate dal midollo osseo in un modello murino di arteriotomia della carotide.
• Progettazione, prototipazione e validazione di un sistema per la tracciabilità genetico-molecolare degli alimenti con particolare riferimento al settore ittico
• Analisi di genomi antichi da reperti umani ed animali provenienti dai siti archeologici di  Pompei, Ercolano, Atene
• Analisi comparativa dell’espressione genica in epatociti e in un modello cellulare di epatocarcinoma con l’intento di identificare nuovi putativi marcatori utili ai fini diagnostici e prognostici in soggetti affetti da epatocarcinoma in vitro

FISICA APPLICATA ALL’AMBIENTE E ALLA SALUTE
(Proff. Maria Lepore, Marianna Bianca Emanuela Portaccio)

• Studio e caratterizzazione di sistemi biologici e biotecnologici d’interesse clinico e ambientale e delle loro interazioni con agenti fisici, chimici e biologici come la determinazione di interferenti endocrini (IE) in tessuti animali ed in fluidi biologici, lo studio degli effetti in vitro ed in vivo della esposizione ad IE di linee cellulari e interi organismi; la ricerca di correlazioni tra esposizione ad IE e patologie sociali come l’endometriosi e l’obesità.
• Studio di sistemi cellulari e tessuti umani mediante spettroscopia FT-IR e Raman per la determinazioni di alterazioni indotte da esposizione ad agenti chimici e fisici;
• Studio e caratterizzazione delle proprietà ottiche di enzimi e proteine mediante spettroscopia FT-IR e Raman e spettroscopia di assorbimento e di fluorescenza nell’intervallo UCV-VIS.
• Sviluppo di bioreattori per il Biorisanamento di acque inquinate da interferenti endocrini (IE) mediante prototipi di bioreattori realizzati su scala di laboratorio
• Sviluppo di biosensori amperometrici per la determinazione di pesticidi in acque inquinate e biosensori
• ottici per la determinazione di analiti di interesse clinico e ambientale
• Realizzazione di sistemi di drug delivery: progettazione, realizzazione e caratterizzazione di nanoparticelle di polimeri biodegradabili per il rilascio controllato di farmaci e nanoparticelle d’oro d’interesse in teranostica. 

ISTOLOGIA ED EMBRIOLOGIA MEDICA
(Proff. Gianpaolo Papaccio, Virginia Tirino, Vincenzo Desiderio, Giulia Ricci)

• Studi sulla caratterizzazione e differenziamento di cellule staminali da polpa dentaria e loro differenziamento in osteoblasti con produzione di osso e cartilagine;
• Studi di ingegneria tissutale e produzione di biocomplessi da impiantare;
• Studi sul ruolo delle cellule staminali cancerose nella metastatizzazione;
• Ruolo dell’effetto di molecole ed agenti atti ad inibire la metastatizzazione di cellule cancerose (staminali e non) nell’Uomo;
• Studi sulla relazione che intercorre tra cellule tumorali e cellule staminali mesenchimali nel microambiente tumorale;
• Modelli sperimentali tridimensionali in vitro in microgravità simulata: studio in microsocpia ottica, elettronica e confocale;
• Ruolo dell’HGF ed altri fattori di crescita nella regolazione della fisiologia del testicolo e dell’ovaio durante il loro differenziamento post-natale e nell’età adulta e deregolazione oncologica e studi sulle relazioni che intercorrono tra modificazioni citoscheletriche, metabolismo e comportamento di cellule tumorali con particolare riferimento al seminoma, al tumore della mammella, del polmone e a quello del colon retto.

Farmacologia L. Donatelli

Responsabile: Prof. Sabatino Maione

  Personale

Linee di Ricerca

FARMACOLOGIA CARDIOVASCOLARE
(Proff. Liberato Berrino, Michele D'Amico; Dott.ssa Barbara Rinaldi)

• Studio dei meccanismi fisiopatologici dello scompenso cardiaco.
• Analisi dei processi immuno-infiammatori coinvolti nella restenosi e nell’infarto acuto e cronico del miocardio.
• Studio delle complicanze cardiovascolari del diabete mellito con particolare riferimento al ruolo dell’iperglicemia acuta in tali complicanze.
• Studio dei meccanismi dell’instabilità della placca aterosclerotica.
• Isolamento, messa in coltura e somministrazione di cellule staminali in diversi modelli animali di patologie cardiovascolari.
• Studio degli effetti dell’ossigenoterapia iperbarica sul danno d’organo indotto da una somministrazione intraperitoneale di zymosan in un modello sperimentale di sindrome da disfunzione multi-organo.
• Studio dei microRNA coinvolti nella genesi dello scompenso cardiaco in ratti con sindrome metabolica.

FARMACOLOGIA DEL DOLORE
(Proff. Sabatino Maione, Vito De Novellis)

• Meccanismi alla base del dolore neuropatico da Sclerosi Multipla in un modello animale di Encefalomielite Autoimmune Sperimentale.
• Ruolo dei recettori metabotropi del glutammato nella neuroplasticità in modelli di dolore cronico associati a patologie neurodegenerative.
• Utilizzo di cellule staminali mesenchimali umane in modelli animali di dolore neuropatico.

FARMACOLOGIA DEL SISTEMA RESPIRATORIO
(Proff. Bruno D’Agostino, Maria Gabriella Matera)

• Mediatori coinvolti nei meccanismi di regolazione del tono broncomotore ed iperresponsività delle vie aeree nell'animale e nell'uomo.
• Ruolo dei broncodilatatori nella disfunzione della muscolatura scheletrica in pazienti affetti da BPCO e possibili pathway molecolari coinvolti in un modello murino di enfisema.
• Ruolo del sistema N/OFQ- recettore NOP nei meccanismi di sensibilizzazione allergenica.
• Effetti della somministrazione di cellule staminali polmonari in modelli animali di asma bronchiale allergico e di BPCO.
• Farmacovigilanza e Farmacoepidemiologia (Prof.ssa Capuano)
• Promozione, programmazione e coordinamento di studi di farmacovigilanza e farmacoepidemiologia, finalizzati allo studio di particolari aspetti scaturiti dall’analisi delle segnalazioni spontanee.
• Raccolta delle segnalazioni di reazioni avverse a farmaci (RAF), nell’ambito del Policlinico della SUN e analisi delle RAF in Regione Campania attraverso una rete tra tutti i referenti di Farmacovigilanza della Regione Campania (Anno 2012_N: 1840).

FARMACOLOGIA DEGLI ANTINEOPLASTICI
(Prof. Liberato Berrino)

• Studio dell’efficacia di farmaci antineoplastici in vitro su un modello di coltura cellulare tridimensionale (3D) in microgravità.
• Studio dei meccanismi di resistenza ai farmaci a bersaglio molecolare in cellule tumorali colon-rettali e polmonari.

Fisiologia Umana e Funzioni Biologiche Integrate F. Bottazzi 

Responsabile: Prof. Marcellino Monda

  Personale

Alla sezione di Fisiologia Umana e Funzioni Biologiche Integrate “F: Bottazzi” afferiscono docenti e ricercatori di diversi settori scientifici che collaborano tra di loro in attività di ricerca riguardanti diverse aree tematiche favorendo un approccio multidisciplinari alle varie tematiche.

Le principali linee di ricerca riguardano:

FISIOLOGIA DELLA RIPRODUZIONE
(Proff. Silvia Fasano, Gilda Cobellis; Rosanna Chianese, Dott.ssa Teresa Chioccarelli)

• Il sistema degli endocannabinoidi: caratterizzazione, localizzazione ed effetti su attività riproduttiva in diversi modelli sperimentali.
• Effetto di cannabinoidi e stress sull’attività testicolare nei vertebrati.
•  Analisi del sistema regolatore del folding proteico (HSP70, MSJ-1, mUBPy).
•  Studio dell’attività testicolare in modelli animali con disturbi comportamentali.
• Analisi dello stato di metilazione genica, screening per mesotelina, osteopontina, VEGF e caratterizzazione del sistema endocannabinoide in pazienti esposti ad asbesto.
• Interferenti endocrini nei vertebrati: nuovi aspetti nell’induzione dell’obesità e nell’alterazione dell’attività riproduttiva.

FISIOLOGIA DEL SISTEMA NERVOSO E FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE
(Proff. Marcellino Monda, Sergio Chieffi; Prof. Giovanni Messina)

• Controllo nervoso della temperatura corporea.
• Correlazioni tra termogenesi e comportamento alimentare.
• Controllo corticale ed ipotalamico delle funzioni vegetative.
• Risposte autonomiche a stimolazioni con orexina A in varie condizioni, incluse quelle da somministrazione di psicofarmaci.
• Controllo della trasmissioni nocicettiva.
• Assetto metabolico-vegetativo in condizioni fisiologiche e patologiche (obesità e diabete). 
• Influenza esercitata dalla presenza di distrattori in compiti visuo-motori.
• Meccanismi di codifica in memoria di posizioni dello spazio.
• Fisiologia delle funzioni neuroendocrine (Prof. Ismene Serino).
• Valutazione della secrezione mattutina di cortisolo e della risposta dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene al trier social stress test in pazienti affetti da disturbi del comportamento alimentare.
• Valutazione delle risposte neuroendocrine a cibi altamente appetibili in volontari sani e in pazienti affetti da disturbi del comportamento alimentare

Igiene, Medicina del Lavoro e Medicina Legale

Responsabile: 

  Personale

Nell’ambito dell’area di Medicina del Lavoro vengono svolte ricerche di base ed applicate finalizzate alla prevenzione e alla gestione dei rischi presenti nei luoghi di lavoro.

• Studio del danno cellulare indotto da farmaci antineoplastici: valutazione della cardiotossicità su colture cellulari di cardiomiociti.
• Ricerche in vitro per lo studio dei meccanismi di interazione tra micro e nanoparticelle ingegnerizzate/antropogeniche e sistemi biologici per la messa a punto di modelli sperimentali di stima dei rischi per la salute derivati dall’esposizione ambientale ed occupazionale a tali agenti.
• Tutela della salute della donna lavoratrice: identificazione di biomarcatori per la valutazione dei rischi, per l’apparato riproduttivo, da esposizione ad interferenti endocrini.
• Studio sull’influenza del contesto lavorativo sulla salute psichica dei lavoratori.
• Definizione dei valori di riferimento di metalli nella popolazione campana.
• Esposizione professionale ed extraprofessionale a cancerogeni: valutabilità dell’utilizzo di esanale e eptanale come biomarcatori per il tumore polmonare.
• Studio ed applicazione di tecniche analitiche per il monitoraggio ambientale e biologico.
• Studi epidemiologici relativi a rischi occupazionali in ambiente agricolo.
• Messa a punto di modelli per la valutazione del rischio nell’esposizione ad agenti chimici.
• mRNA: nuovi biomarcatori nell’esposizione professionale a cancerogeni ambientali.

Linee di ricerca dell’area di Medicina Legale:

• Workplace drug testing (WDT): studio statistico-epidemiologico, innovazioni metodologiche in LC/MS-MS e SPME per il dosaggio di stupefacenti su matrici complesse, analisi multidisciplinare e proposte di integrazioni/modifiche dell'attuale assetto normativo.
• Sistema di Allerta Rapida sulle nuove droghe e nuove modalità di consumo.
• Rischi connessi alle attività necroscopiche forensi: Proposta di procedure e/o Linee guida in ambito medico-legale.
• Dosaggio della transferrina carboidrato carente (CDT) nell’abuso cronico di bevande alcoliche: Studio multicentrico finalizzato alla definizione di Cut-Off condivisi applicabili in ambito lavorativo, idoneità alla guida, idoneità al trapianto di organi.
• Incidenza di alcol e droghe nelle intossicazioni acute: utilità diagnostica della saliva rispetto alle matrici tradizionali (sangue/urina).
• La distribuzione cerebrale di oppioidi nel narcotismo acuto: aspetti analitici, tossicologici e valutativi.
• Reazioni avverse da consumo di "Spice": rilievo di JWH-18 ed altri analoghi in matrici biologiche e non biologiche mediante GC/MS e LC/MS/MS.

Microbiologia e Microbiologia Clinica

Responsabile: Prof. Massimiliano Galdiero

   Personale

L’obiettivo principale dell’attività di ricerca della Sezione di Microbiologia e Microbiologia Clinica è quello di ampliare le conoscenze sugli organismi responsabili delle malattie infettive batteriche, virali, micotiche e parassitarie, in particolare, attraverso lo studio dei meccanismi molecolari della patogenesi microbica e dell’interazione microrganismi ospite. A temi di ricerca che affrontano aspetti patogenetici e diagnostici si affianca la ricerca e lo sviluppo di nuove molecole con attività antimicrobica e l’individuazione e caratterizzazione dei meccanismi coinvolti nell´insorgenza di fenomeni di resistenza ai farmaci antimicrobici, così come lo sviluppo di strategie innovative per il loro superamento.

La Sezione di Microbiologia e Microbiologia Clinica, a cui afferiscono i Prof. Massimiliano Galdiero (PO), la Prof.ssa Giovanna Donnarumma (PO), la Prof.ssa Marilena Galdiero (PA), il Prof. Matteo Porotto (PA),  la Pof.ssa Anna De Filippis (PA) e la Dott.ssa Carla Zannella (RTD_B) è organizzata in più gruppi di ricerca che operano in laboratori dedicati a specifiche attività di ricerca e che contestualmente condividono laboratori e apparecchiature scientifiche di uso comune. Il risultato è una continua interazione e osmosi di expertise e personale tra i gruppi.

L'attività di ricerca della Sezione viene realizzata anche attraverso collaborazioni con Gruppi e Enti di ricerca e con Aziende pubbliche e private, nazionali ed internazionali, che si concretizzano periodicamente in pubblicazioni e compartecipazioni a progetti.

Una delle principali linee di ricerca della Sezione è la Valutazione dell’attività biologica di peptidi di origine naturale e/o sintetica. Obiettivo della ricerca è l’identificazione e la caratterizzazione di molecole ad attività anti-virale e anti-batterica. Lo sviluppo di nuove strategie anti-microbiche, basate su meccanismi alternativi d’azione rispetto ai farmaci convenzionali e incapace di generare nuovi meccanismi di resistenza, è infatti una priorità. L'interesse è principalmente focalizzato sui peptidi antimicrobici naturali o loro derivati ​​sintetici, effettori antimicrobici endogeni dell'immunità innata. Oltre alla attività antimicrobica rapida, ad ampio spettro, gli AMP sono spesso dotati anche di altre attività biologiche particolarmente interessanti per lo sviluppo di una nuova classe di farmaci anti-infettivi (ad esempio angiogenesi e rigenerazione tissutale, immunomodulazione, neutralizzazione di endotossine batteriche ecc.). Obiettivo di questa linea di ricerca, è quello di individuare molecole ad attività anti-infettiva attraverso una caratterizzazione pre-clinica in vitro, effettuando, in particolare i) valutazione delle proprietà antibatteriche e/o antivirali nei confronti di ceppi batterici o virali di riferimento, ii) valutazione della loro capacità di esercitare proprietà immunomodulatorie, di inibire i fattori di virulenza, di promuovere la rigenerazione dei tessuti e la cicatrizzazione delle ferite; iii) valutazione del loro citotossico potenziale contro le cellule di mammifero.

Un’ulteriore linea di ricerca è lo Studio dell’Attività antimicrobica di estratti naturali. Il trattamento degli scarti della filiera produttiva agro-industriale rappresenta un problema in termini economici e ambientali. La possibilità di trarne miscele di composti biologicamente attivi da questi scarti ha portato alla fondazione di uno spin-off denominato MicroNature srl. 

Inoltre, in questo ambito, la sezione di Microbiologia e Microbiologia clinica studia l’effetto dell’interazione tra nanoparticelle di chitina e nanolignina o loro derivati e cellule epiteliali al fine di ottenere polimeri naturali innovativi caratterizzati per la loro rispettiva attività antibatterica, antiossidante, antinfiammatoria, immunomodulatoria, di rigenerazione.

Interesse della Sezione è lo Studio del microbiota. La ricerca in questo ambito è articolata in più linee di ricerca. Recenti evidenze attribuiscono al microbiota un ruolo determinante nel programmare il sistema immunitario. Attraverso un complesso cross-talk tra epiteli e sistema immunitario mucosale, il microbiota invia segnali che favoriscono sia la maturazione post-natale che l’omeostasi immunitaria. La valutazione delle modifiche della popolazione microbica residente in un determinato distretto anatomico, in termini qualitativi e quantitativi, è, quindi, uno degli obiettivo di questa linea di ricerca. Inoltre, la linea di ricerca si propone di individuare microrganismi probiotici e molecole bioattive capaci di ristabilire un microbiota “sano”. Partendo, infatti dal presupposto che una corretta interpolazione tra modelli sperimentali in vitro e condizioni in vivo, possa aiutare a chiarire meglio i meccanismi alla base dell’interazione microbiota‐ospite ed in particolare delle relazioni tra il microbiota e processi infiammatori, l’attività di ricerca è sviluppata anche attraverso la messa a punto di nuovi modelli sperimentali in vitro (2D e 3D).

Altra linea di ricerca è lo Studio della regolazione epigenetica nei processi microbiologici. L’interazione ospite-microrganismo è regolata in buona parte da processi epigenetici. Tali processi sono alla base della regolazione dell’espressione genica di moltissimi virus e sono alla base delle patologie indotte dalla presenza di microorganismi. La metilazione del genoma batterico è alla base della sua omeostasi. Obiettivo di questa linea di ricerca è quello di individuare target farmacologici da utilizzare come bersagli molecolari per la cura di patologie ad insorgenza microbiologica. 

Altra attività d’interesse della Sezione è la caratterizzazione e la Modifica di virus al fine di renderli efficaci nel trattamento di patologie oncologiche.