Caratterizzazione e studio, nelle malattie infiammatorie croniche del polmone, dei meccanismi di infiammazione, danno e rigenerazione, in vitro ed ex vivo su scaffold costituiti da biomateriali naturali.

Progetto: Research project

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Le malattie infiammatorie croniche del polmone sono fra le più importanti cause di mortalità e di morbilità e il fumo di sigaretta e l’inquinamento atmosferico ne rappresentano i principali fattori di rischio. Il quadro infiammatorio associato a queste patologie è caratterizzato da un ricco infiltrato di cellule infiammatorie la cui attivazione determina un incremento dell’attività proteasica e dello stress ossidativo tissutale. La reazione infiammatoria può interferire con i normali processi riparativi causando profonde alterazioni dell’architettura del tessuto. Le alterazioni strutturali riguardano l’intero albero broncopolmonare e sono costituite da una perdita di elasticità parenchimale, aumentata collassabilità delle vie distali, ostruzione da ispessimento per fibrosi peribronchiolare e ostruzione luminale. Anche l’epitelio delle vie aeree è soggetto ad alterazioni strutturali e presenta quadri di metaplasia squamosa ed iperplasia degli elementi mucosecernenti nelle vie aeree centrali o quadri di metaplasia mucosa nelle vie aeree distali. I meccanismi molecolari alla base dell’infiammazione e delle alterazioni strutturali sono poco noti e si differenziano nelle due principali manifestazioni della broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), cioè la patologia caratterizzata da alterazioni strutturali a carico delle vie aeree o da alterazioni a carico degli spazi aerei distali al bronchiolo terminale, accompagnate da modificazioni distruttive delle pareti alveolari (enfisema). I meccanismi alla base di un’inefficiente riparazione tessutale nel polmone possono essere multipli. Studi recenti hanno dimostrato che i meccanismi di danno e riparazione tissutale delle vie aeree sono il risultato di un’attivazione ed alterata regolazione dell’unità trofica epitelio-mesenchimale (EMTU). Il processo di rigenerazione dell’EMTU è un fenomeno complesso che prevede l’interazione e la comunicazione tra i componenti dell’unità epitelio-mesenchimale ovvero l’interazione tra cellule strutturali, tra cellule strutturali e matrice extracellulare o tra cellule strutturali ed infiammatorie; il processo di transizione epitelio-mesenchimale ed il coinvolgimento di cellule progenitrici di tipo mesenchimale e di fattori capaci di regolare il processo di rigenerazione tissutale del polmone. Noi ipotizziamo che l’abnorme danno epiteliale causato dalla infiammazione possa riattivare l’EMTU determinando una risposta riparativa eccessiva da parte dell’epitelio e un "remodelling" delle vie aeree. Nella BPCO, sono i segnali anomali tra l’epitelio, in contatto con l’esterno, e le sottostanti popolazioni cellulari (miofibroblasti e cellule dendritiche in primis), a riattivare l’EMTU determinando il "remodelling". Tuttavia, la maggior parte degli studi su questo argomento sono stati limitati dalla mancanza di un modello in vitro che potesse effettivamente mimare le comunicazioni fisiologiche fra l'epitelio e la sottostante lamina propria. A causa delle complesse interazioni locali fra le varie componenti dell'EMTU infatti, non è possibile pensare ad uno studio completo delle eventuali alterazioni della stessa utilizzando colture monocellulari, bidimensionali o co-colture. E' proprio per questo motivo che il Dott. Bucchieri, responsabile del presente progetto, ha messo a punto recentemente, con metodiche di ingegneria tissutale, un modello di coltura tridimensionale innovativo che rappresenta una fedele ricostruzione in vitro della tonaca mucosa bronchiale. Lo scopo principale del progetto sarà quindi quello di creare un modello tridimensionale in vitro utilizzando un supporto di Matrigel, per la ricostruzione della mucosa bronchiale e del parenchima alveolare utilizzando resecati chirurgici di polmone da cui verranno campionate zone diverse del parenchima da mettere in coltura. Tale modello permetterà una migliore comprensione dei meccanismi patogenetici e mol
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/12 → …

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