Programma speciale per la promozione della collaborazione internazionale tra cnr, universita' o altre istituzioni scientifiche pubbliche italiane ed istituti di ricerca stranieri attraverso la mobilita' di breve durata di studiosi e ricercatori italiani e



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23.05.2018
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Short-term mobility - Anno 2007

PROGRAMMA SPECIALE PER LA PROMOZIONE DELLA COLLABORAZIONE INTERNAZIONALE TRA CNR, UNIVERSITA' O ALTRE ISTITUZIONI SCIENTIFICHE PUBBLICHE ITALIANE ED ISTITUTI DI RICERCA STRANIERI ATTRAVERSO LA MOBILITA' DI BREVE DURATA DI STUDIOSI E RICERCATORI ITALIANI E STRANIERI



Relazione scientifica sui risultati dell'attività di ricerca svolta presso il National Food Safety and Toxicology Center della Michigan State University, East Lansing (USA) dalla Dr. Antonella Leone dell’Istituto di Scienze sulle Produzioni Alimentari (CNR-ISPA)



Il National Food Safety and Toxicology Center della Michigan State University, East Lansing (Michigan, US) da lungo tempo si occupa della ricerca nel campo delle cellule staminali adulte e del coinvolgimento della comunicazione intercellulare mediata da gap junction (GJIC) nei processi di carcinogenesi nell’uomo. In particolare nel laboratorio del Prof. James Trosko, i progetti sono finalizzati a determinare i meccanismi cellulari mediante i quali nutrizione, stress ossidativo, contaminanti presenti negli alimenti e/o ambientali, agendo sui processi di proliferazione e differenziamento cellulare ed apoptosi, inducono lo sviluppo di malattie croniche come il cancro. Gli studi sui meccanismi cellulari si focalizzano primariamente sulle modalità di cooperazione fra le vie di traduzione del segnale intracellulare e le GJIC nella modulazione dell’espressione epigenetica di geni, in sistemi modello di cellule staminali. Saggi biologici sulle GJIC sono usati per stimare il rischio di tossicità epigenetica di tossici presenti negli alimenti e nell’ambiente, anche finalizzati a disegni di sistemi di controllo della salubrità degli alimenti e di remediation ambientale.


Recenti conoscenze portano a considerare la carcinogenesi come un processo multi-stage multi-mechanisms, in cui si possono riconoscere tre fasi, iniziazione, promozione e progressione. Alla base della teoria del Prof. Trosko, vi è l’ipotesi che l’inibizione delle GJIC ad opera di promotori tumorali endogeni od esogeni, è responsabile della fase di “promozione” nella carcinogenesi e che la stabile down-regulation delle GJIC porta alla fase di progressione, o metastatica, della carcinogenesi.

Il progetto di ricerca sviluppato dalla Dr. Antonella Leone, Fruitrice del Programma di STM, presso il proprio Istituto è relativo alla produzione di phytochemicals, sostanze di origine vegetale con attività antiossidante e con effetti salutistici, ottenuti mediante tecnologie innovative. In particolare la Dr. Leone ha partecipato allo sviluppo del progetto MIUR, L. 297/99 “Sistemi innovativi per la produzione di licopene da bacche di pomodoro”, nell’ambito del quale sono stati prodotti estratti di pomodoro (oleoresine), contenenti elevate concentrazioni di licopene. Queste oleoresine sono state ottenute mediante estrazione con CO2 supercritica, una metodologia messa a punto in collaborazione con l’azienda Pierre s.r.l. di Galatina (Lecce). Dalle analisi effettuate, è stato possibile dimostrare che questi estratti hanno un’elevata attività antiossidante in vitro, ed inoltre, influiscono sulla funzionalità delle connessioni intercellulari mediate da gap junction, in diversi sistemi di cellule animali.

Pertanto, è risultato utile ed interessante intraprendere, tramite il Programma speciale di Mobilità a Breve Termine, una collaborazione con il National Food Safety and Toxicology Center per approfondire le conoscenze sull’attività biologica di tali estratti utilizzando differenti sistemi cellulari. In particolare, è risultato essere di particolare rilevanza utilizzare l’esperienza del Prof. Trosko e del Prof. Upham nell’ambito dello studio dei meccanismi d’azione coinvolti nell’attività anti-promoter nelle cellule cancerogene di molte sostanze con attività salutistica, contenute negli alimenti.

Il periodo trascorso alla Michigan State University ha consentito di prendere contatti con i altri colleghi del National Food Safety and Toxicology Center, di approntare attività sperimentale per la valutazione dell’attività biologica dei campioni di licopene. In particolare sono stati eseguiti saggi sull’attività anti-promoter di campioni di licopene estratti con CO2 supercritica, su colture di cellule epiteliali di fegato di ratto WB-544. Mediante il saggio di scrape-loading/dye tranfer (SL/DT) è stata valutata la funzionalità delle GJIC in presenza o meno di inibitori delle GJIC noti come promoter tumorali (TPA, EGF, H2O2, Lindane ecc.) Alcuni risultati incoraggianti hanno indotto a saggiare gli stessi estratti su cellule WB transfettate con diversi oncogeni (myc, ras, myc-ras, neu 3-3, neo2, src-neo). In parallelo, sulle stesse cellule tranfettate è stato valutato l’effetto del resveratrolo. Osservazioni preliminari, che hanno necessità di essere approfondite con specifici esperimenti, hanno evidenziato un effetto del resveratrolo sulla proliferazione cellulare ed apoptosi. Un’aberrazione della morfologia di cellule transfettate con specifici oncogeni suggerisce anche che il resveratrolo determina cambiamenti nella motilità ed invasività di cellule con caratteristiche cancerose.

I risultati ottenuti hanno permesso di programmare nuovi esperimenti presso la sede di Lecce dell’Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari (CNR-ISPA) in collaborazione con il National Food Safety and Toxicology Center della Michigan State University.

L’utilizzo della Short Term Mobility è stata un’utile opportunità che permesso di avviare una fattiva collaborazione sulla base di condivisione di una peculiare attività di ricerca che potrebbe porre le basi per collaborazioni formali tra il CNR e l’Istituto ospitante. Per completare il lavoro intrapreso potrebbe rendersi utile, qualora ce ne fosse la disponibilità, un successivo impiego del suddetto Programma.


Il Proponente Il Fruitore

(Dr. Giuseppe Zacheo) (Dr. Antonella Leone)





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