Fisiologia e Neuroscienze
Composti bioattivi
Composti aventi attività antiproliferativa. La ricerca di nuovi composti antitumorali è di crescente interesse in ambito chimico, biologico e medico. Infatti l’individuazione di nuove molecole, come inibitori/modulatori specifici e selettivi di importanti bersagli tumorali, è alla base per lo sviluppo di nuovi farmaci antitumorali candidati per le sperimentazioni cliniche. La nostra ricerca è focalizzata sullo studio dell'attività antiproliferativa di composti sintetici derivati da metalli e di composti naturali chimicamente modificati. L'obiettivo finale di questa ricerca è ottenere nuovi potenziali farmaci per il trattamento dei tumori.
Docenti di riferimento
(Pettinari C., Barboni, Maggi F., Quassinti, Bramucci)
Composti bioattivi derivati da piante. La scoperta di composti bioattivi derivati da piante medicinali continua a fornire nuovi e importanti indizi per il loro uso contro vari bersagli farmacologici tra cui cancro, HIV/AIDS, malattia di Alzheimer, malaria e dolore. Particolare attenzione è stata data allo studio sulla valutazione dell'attività biologica di oli essenziali, estratti e composti attivi derivati da piante utilizzate nella medicina tradizionale e di interesse nutrizionale. La nostra ricerca è focalizzata sullo studio dei metaboliti secondari, in particolare delle sostanze volatili, per il loro utilizzo in campo farmaceutico, cosmetico e alimentare: vengono valutati gli effetti antiossidanti, antimicrobici, citotossici, antiproliferativi e antinfiammatori di oli essenziali, estratti e costituenti vegetali.
Docenti di riferimento
(Maggi F., Quassinti, Lupidi Gi., Vitali L.A., Bramucci)
Fisiologia del sonno e della veglia
I benefici del sonno. Nonostante le funzioni del sonno rimangano poco chiare, non c'è dubbio che il sonno sia benefico per la nostra salute, in molti modi. Non sorprende quindi che ci sia un grande interesse nello sviluppo di nuovi approcci che mirano a migliorare il sonno. Recenti ricerche hanno dimostrato che il miglioramento del sonno può essere effettuato in modo privo di farmaci e in modo non intrusivo utilizzando la stimolazione sensoriale durante il sonno. Il nostro obiettivo è studiare il potenziale terapeutico di questi approcci.
Docenti di riferimento
(de Vivo)
(bsr-laboratory.org; armeniseharvard.org/scientists/luisa-de-vivo)
Il costo della veglia. La veglia prolungata porta ad un deterioramento delle funzioni cognitive. Anche poche ore di privazione del sonno diminuiscono l'attenzione, la memoria, la velocità di reazione, la capacità di apprendere o di regolare le emozioni. Quali sono i meccanismi biologici alla base di un comportamento alterato? Stiamo mappando le conseguenze della deprivazione di sonno acuta e cronica a livello circuitale, cellulare e molecolare utilizzando una varietà di tecniche che vanno dalla microscopia, all'elettrofisiologia, all'imaging del calcio e alla biologia molecolare. Stiamo analizzando diverse popolazioni di neuroni e cellule gliali.
Docenti di riferimento
(de Vivo)
(bsr-laboratory.org; armeniseharvard.org/scientists/luisa-de-vivo)
Marcatori ultrastrutturali di torpore. Il torpore è un periodo di soppressione metabolica che si è evoluto come adattamento a condizioni ambientali estreme come la ridotta disponibilità di cibo o la bassa temperatura ambientale. Il torpore è attivamente innescato dagli animali ibernanti che sono in grado di ridurre drasticamente il loro dispendio energetico, diminuire i tassi cardiaci e respiratori e, di conseguenza, ridurre drasticamente la temperatura corporea. Tuttavia, gli ibernanti possono risvegliarsi dallo stato di torpore senza alcun danno. Il torpore è tipicamente iniziato attraverso il sonno NREM e nel torpore gli animali sembrano dormire. Tuttavia, le registrazioni elettrofisiologiche dell'attività cerebrale globale in diverse specie hanno mostrato un'attività neuronale ridotta o nulla durante il torpore profondo e il ritorno a tassi di attività più elevati quando la temperatura corporea è aumentata. L'emergenza da episodi di torpore è seguita da periodi di sonno caratterizzati, nella fase iniziale, da un aumento dell'attività a onde lente: né i meccanismi alla base di questo aumento, né il loro significato funzionale sono compresi. Precedenti studi di anatomia ultrastrutturale hanno dimostrato che l'ingresso nel torpore in diverse specie in letargo è associato a una sostanziale perdita di sinapsi in diverse regioni del cervello e a una morfologia dendritica alterata, che viene ripristinata entro 2 ore dall'emergenza dal torpore. Meno si sa sui cambiamenti morfologici associati al sonno dopo il torpore, che potrebbero aiutare a far luce sui meccanismi responsabili dell'aumento dell’attività a onde lente osservata durante questo stato.
Docenti di riferimento
(de Vivo)
(bsr-laboratory.org; armeniseharvard.org/scientists/luisa-de-vivo)
Perdita di sonno e disturbi alcolici. La vita moderna pone molte minacce al sonno di buona qualità, sfidando la salute del cervello per tutta la durata della vita. La perdita di sonno è particolarmente diffusa durante l'adolescenza ed è stata associata a comportamenti a rischio più elevati, tra cui l'uso di alcol e sostanze d’abuso. La corteccia prefrontale (PFC), un hub centrale dei circuiti cortico-limbici alla base del processo decisionale, dell'elaborazione della ricompensa, delle interazioni sociali e della regolazione delle emozioni, subisce un intenso rimodellamento della connettività durante l'adolescenza ed è particolarmente sensibile alla perdita di sonno. Ipotizziamo che la restrizione cronica de sonno durante l’adolescenza induca sottili cambiamenti della connettività sinaptica tra la PFC e le strutture limbiche associate che si accumulano nel tempo e portano ad una maggiore vulnerabilità a sviluppare disturbi da uso di alcol (AUD) e comorbidità neuropsichiatriche più avanti nella vita.
Docenti di riferimento
(bsr-laboratory.org; armeniseharvard.org/scientists/luisa-de-vivo)
Peptidi bioattivi
Peptidi bioattivi. Peptidi bioattivi presenti negli alimenti sono coinvolti in varie attività biologiche, ad esempio nel controllo della proliferazione cellulare, nell’attività antimicrobica, antipertensiva, antiossidante, anticolesterolemica e oppioide. Tuttavia, la biodisponibilità dei peptidi è estremamente bassa in quanto essi vengono idrolizzati da proteasi presenti nel tratto gastrointestinale, oltre a dipendere dalla permeabilità della membrana cellulare e dalla clearance renale. Questa ridotta biodisponibilità ostacola l'uso dei peptidi come nutraceutici. La nostra ricerca è volta a studiare alcune strategie che consentano di aumentarne la biodisponibilità.
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