Anatomia Umana

Progetto biobank marche: organoidi in vitro della barriera emato-encefalica (BBB)

Progetto biobank marche: organoidi in vitro della barriera emato-encefalica (BBB). I modelli di barriera emato-encefalica in vitro sono importanti strumenti per ottimizzare il trasporto di farmaci attraverso la barriera emato-encefalica. Sono anche fondamentali per lo sviluppo di nuovi farmaci che raggiungano il cervello e per prevedere quali composti sarebbero efficaci nel trattamento delle malattie neurologiche. Cellule endoteliali, i periciti e gli astrociti del cervello umano sono stati messi in coltura insieme in condizioni di bassa aderenza in un rapporto 1:1:1 e si sono autoassemblati in sferoidi multicellulari per un periodo di 24-48 ore. La qualità degli organoidi formati è stata valutata al microscopio confocale prima dell'uso. Gli organoidi della barriera emato-encefalica possono imitare accuratamente la barriera emato-encefalica poiché mostrano caratteristiche specifiche della stessa. Inoltre, possono essere raggruppati insieme nel mezzo di coltura e quindi incubati con un potenziale composto di prova di interesse.

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(Tayebati, Traini, Amenta)

 

Precursori dell'acetilcolina nelle cellule bv2 stimolate da lipopolisaccaride (LPS)

Precursori dell'acetilcolina nelle cellule bv2 stimolate da lipopolisaccaride (LPS). I fosfolipidi contenenti colina, come la colina alfoscerato (α-GPC) e la citidina 5'-difosfocolina (CDP-colina) sono precursori dell'acetilcolina che attraversano la barriera emato-encefalica. Come agenti nootropici pro-colinergici, gli studi hanno dimostrato i loro effetti neuroprotettivi. Attualmente, esiste un numero limitato di studi sul fatto che abbiano un effetto simile nel trattamento del deterioramento cognitivo. In effetti, sono stati riportati risultati contraddittori nei loro meccanismi di azione sulle unità neurovascolari. Poiché la microglia svolge un ruolo cruciale nel danno e nella protezione neuronale, abbiamo studiato gli effetti di α-GPC e CDP-colina sulla risposta infiammatoria nella microglia attivata utilizzando una linea cellulare microgliale murina ovvero cellule BV2, stimolate con lipopolisaccaride (LPS). MTT, immunocitochimica e di Western blotting sono stati utilizzati per stimare le risposte neuroinfiammatorie e le proprietà antiossidanti di entrambi i composti.

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(Tayebati)

 

Modello animale di sindrome metabolica e obesità indotta dalla dieta

Modello animale di sindrome metabolica e obesità indotta dalla dieta. L'obesità è una condizione associata a numerose anomalie fisiologiche causate dall'accumulo di tessuto adiposo. Il legame tra obesità e disfunzione cognitiva è stato stabilito. Nel ratto geneticamente obeso, il ratto Zucker doppiamente recessivo (fa / fa) per il recettore della leptina (OZR), sono stati esplorati i marcatori neuronali e gliali. Sono state eseguite tecniche immunochimiche e immunoistochimiche per valutare l'integrità della BBB, le attività colinergiche cerebrali e sinaptiche. Inoltre, abbiamo studiato i ratti con obesità indotta dalla dieta (DIO) poiché alimentati con una dieta ricca di grassi per 17 settimane e confrontati con animali alimentati con una dieta standard (CHOW). In tali animali sono stati misurati l'assunzione di cibo, il peso corporeo, la glicemia a digiuno, l'insulina, il colesterolo e i trigliceridi. La nostra analisi ha riscontrato la presenza di stress ossidativo e perossidazione lipidica nei ratti alimentati con dieta ipercalorica. Western blot e tecniche immunoistochimiche sono state applicate nell'ippocampo e nella corteccia frontale per valutare l'astrogliosi, l'attivazione della microglia, la disfunzione della trasmissione colinergica e dei canali ionici che sono recettori a potenziale transiente (TRP) e l'infiammazione endoteliale. Inoltre, sono stati studiati altri organi come fegato, rene, nervo sciatico e cuore. Recentemente, abbiamo anche valutato la morfologia dell'intestino di ratti DIO per valutare la rete neurale e per identificare gli astrociti. Poiché l’assunzione di frutta, contenente sostanze fitochimiche, è inversamente correlata allo sviluppo di malattie, abbiamo valutato gli effetti delle visciole ricche di antocianine (Prunus cerasus L.) nei ratti DIO con l'integrazione di polvere di semi di visciole (DS) e di semi più succo (DJS). I nostri studi hanno valutato i benefici del consumo di semi e succo nel cervello, nel fegato, nel tessuto adiposo viscerale e nel cuore dei ratti DIO. Nei campioni di cuore, lo stress ossidativo è stato valutato dall'ossidazione proteica e dall'espressione 4-idrossinonenale. A seguito di analisi morfologiche, Western blot e immunoistochimica sono stati eseguiti per valutare l'espressione di citochine proinfiammatorie e molecole di adesione endoteliale.

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(Tayebati)

 

Ratti spontaneamente ipertesi (SHR) trattati con colina alfoscerato (α−GPC) e acido (+)-tiottico

Ratti spontaneamente ipertesi (SHR) trattati con colina alfoscerato (α−GPC) e acido (+)-tiottico. I ratti spontaneamente ipertesi (SHR) rappresentano un modello di ipertensione e danno cerebrale vascolare. Diversi studi hanno dimostrato che le alterazioni cerebrovascolari negli SHR possono mimare le patologie vascolari cerebrali degli individui ipertesi. Il nostro studio ha valutato se il trattamento con colina alfoscerato (α−GPC) e (+)-acido tiottico [(+)-TIO], da solo o in associazione, potrebbe indurre neuroprotezione nei ratti SHR. α-GPC, è un precursore colinergico che migliora la neurotrasmissione colinergica e contrasta il deterioramento cognitivo associato al danno cerebrovascolare. (+)-TIO, l'enantiomero naturale di TIO, ha dimostrato di avere effetti antiossidanti a livello cerebrale. SHR di 24 settimane, sono stati trattati con α -GPC e (+)-TIO da soli o in combinazione. I ratti Wistar Kyoto (WKY) normotesi della stessa età sono stati usati come controllo normoteso. Le aree cerebrali sono state raccolte per l'analisi Western blot e immunoistochimica dei marcatori neuronali, gliali, della barriera emato-encefalica ed infiammatori. Tecniche immunochimiche e immunoistochimiche sono state applicate anche a campioni cardiaci presi dagli animali SHR.

Docenti di riferimento

(Tayebati, Traini, Amenta)

 

Neuroimaging associato all’intelligenza artificiale per la diagnostica delle disfunzioni cognitive ad esordio in età adulta

Neuroimaging associato all’intelligenza artificiale per la diagnostica delle disfunzioni cognitive ad esordio in età adulta. Le demenze ad esordio nell'età adulta rappresentano una classe eterogenea di malattie che influenzano ampiamente la perdita di memoria e il declino cognitivo di un individuo. Va da diversi stadi da lievi a gravi e ha un impatto sui cambiamenti fisici nel cervello. Il morbo di Alzheimer (AD) è il tipo di demenza più comune che colpisce il funzionamento cognitivo e le capacità sociali e comportamentali. La diagnosi precoce e l'intervento per ritardare l'insorgenza della demenza sono utili e possono ridurre il carico della malattia e risparmiare sui costi per i sistemi sanitari. L'analisi dei dati integrativa che utilizza tecniche di ML sta diventando sempre più popolare. Il deep learning è una branca del ML che si concentra principalmente sulla classificazione automatica dei dati delle immagini apprendendo modelli sottili da set di dati ad alta dimensione. L'uso di questi algoritmi potrebbe portare alla diagnosi precoce dell'AD e alla progressione della malattia. Per l'elaborazione delle immagini, il deep learning utilizza reti neurali come tipi convoluzionali, ricorrenti e artificiali. In questo lavoro, basato sulla risonanza magnetica, viene proposto un modello di apprendimento profondo per prevedere la progressione verso l'AD dei soggetti con lieve deterioramento cognitivo (MCI) con la massima precisione. Durante la discriminazione del tipo di AD, le reti neurali profonde e convoluzionali (CNN) mostrano differenze significative nell'accuratezza, classificando i soggetti AD con precisione. Introducendo diversi modelli di deep learning per comprendere e verificare quali framework di modelli sono davvero utili nella diagnosi precoce dei disturbi della demenza a esordio nell'età adulta.

Docenti di riferimento

(Traini, Ruocco, Amenta)