GAIT NRF2 - Clinical efficacy of pharmacological treatments targeting energy metabolism on motor function in Parkinsons disease patients

Diverse prove suggeriscono che la disfunzione mitocondriale svolga un ruolo cruciale nella patogenesi del morbo di Parkinson (MP). L’inibizione del complesso I della catena di trasporto degli elettroni mitocondriale è sufficiente a riprodurre le caratteristiche biochimiche e patologiche del morbo di Parkinson nei modelli animali. Il fattore nucleare eritroide 2 correlato al fattore 2 (Nrf2) è un regolatore sia della funzione e della biogenesi mitocondriale, sia della resistenza cellulare allo stress ossidativo, e potrebbe rappresentare un nuovo bersaglio per le terapie modificatrici del morbo di Parkinson. Abbiamo identificato Terazosina e Lisosan G come candidati promettenti. La terazosina è un farmaco antipertensivo già in fase di studio in corso su pazienti con MP. Lisosan G è un Triticum aestivum fermentato, che modula la via NRF2 e riduce la traslocazione di NFkB nel nucleo.

Gli obiettivi del presente studio sono convalidare gli indicatori del metabolismo energetico come biomarcatori nei pazienti con Parkinson e valutare l’efficacia di farmaci e integratori alimentari naturali che agiscono sul pathway Nrf2 nel migliorare il deficit motorio nei pazienti con Parkinson. Gli studi saranno effettuati sia a livello di laboratorio su modello murino che clinico sui pazienti.

PNRR AGRITECH (SPOKE 1) - Plant, animal and microbial genetic resources and adaptation to climatic changes

La resilienza degli ecosistemi agricoli e forestali sotto condizioni stressanti generate dai cambiamenti climatici (CC) richiede la valorizzazione e lo sfruttamento delle risorse genetiche attraverso strategie di conservazione all’avanguardia, combinate con una caratterizzazione approfondita dei genomi e fenotipizzazione ad alto rendimento.

Le attività includeranno il sequenziamento massivo di accessi/razze/ceppi, una descrizione estensiva dei genomi basata su marcatori, l’elucidazione del (pan)genoma, la fenotipizzazione approfondita e la caratterizzazione multi-omics.

Le informazioni risultanti, processate attraverso metodi avanzati per l’analisi/interpretazione/archiviazione/gestione di dati complessi, metteranno in evidenza gli alleli/haplotipi superiori, identificheranno interazioni benefiche in una varietà di condizioni e definiranno unità di conservazione.

Studio di enzimi del drug metabolism

Nelle frazioni cellulari (citosol e microsomi) di polmone umano sono stati studiati  gli enzimi Carbossiesterasi 1 e 2 (CES1 e CES2) utilizzando come substrati il p-nitrofenilacetato (substrato per CES1 > CES2), il 4-metilumbelliferilacetato (substrato con prevalenza per CES2) e la fluoresceina diacetato (substrato per CES2). Oltre all’attività catalitica è stata studiata l’espressione genica. Inoltre è stata studiata l’arilacetamide deetilasi in termini di trascritto, proteina e attività enzimatica valutata come attività di idrolisi della fenacetina. Tutti gli enzimi studiati presentano una variabilità fra individui. I risultati da noi ottenuti aggiungono importanti informazioni sugli enzimi polmonari e potrebbe essere interessante studiarne la modulazione da parte di sostanze di origine vegetale. Lo studio proseguirà su altri enzimi del drug metabolism e sulla loro modulazione.

Enza Zaden

Il progetto ha lo scopo di analizzare il contenuto di glucosinolati, polifenoli, flovonoidi, delle fibre e del potere antiossidanti in nuove varietà ibride di cime di rapa (Brassica rapa subsp. sylvestris) ottenute in seguito ad incrocio presso l’azienda Enza Zaden, Tarquinia, VT. In particolare i composti bioattivi di interesse sono stati analizzati tramite analisi spettrofotometriche e fluorimetriche su estratti ottenuti da parti diverse delle piante adulta (foglie, steli e infiorescenze). Le analisi sono state inoltre effettuate anche sul prodotto imbustato, pronto al consumo, a tempi diversi allo scopo di valutare una eventuale migliore performance delle nuove varietà durante la conservazione.

Misurazione del potere antiossidante totale su salse e salumi

Valutazione della capacità antiossidante e di molecole bioattive su prodotti alimentari

Esecuzione di un programma di studi per valutare le caratteristiche di varietà commerciali in IV gamma

Il progetto prevede l’analisi del contenuto di composti con proprietà bioattive come glucosinolati, fenoli, flavonoli, flavonoidi e misurazione della capacità antiossidante totale misurata attraverso i saggi ORAC e DPPH, su diversi tessuti (fiori, steli e foglie) di cime di rapa confezionate in IV gamma. Si è proceduto al confronto fradue cultivar, denominate controllo e ibrido. Indipendentemente dalla cultivar, le foglie hanno mostrato un contenuto maggiore di composti antiossidanti ed una maggiore capacità antiossidante totale, seguito da fiore e stelo. Differenze significative riguardano il contenuto di glucosinolati, maggiore soltanto nelle foglie nella cultivar di controllo.

Qualità della carne bovina piemontese

Lo scopo di questo progetto è quello di confrontare, attraverso diverse metodiche sperimentali, la qualità di carne bovina Piemontese della Granda proveniente da animali la cui alimentazione risulta priva di integratori naturali e artificiali. Inoltre tutti i prodotti utilizzati nell’alimentazione sono a più basso impatto chimico. I risultati sono stati comparati con quelli della stessa carne ma proveniente da un comune allevamento piemontese. La carne della Granda sia fresca che conservata sotto vuoto, è risultata avere una maggiore stabilità ossidativa e una concentrazione di contaminanti più bassa. La stabilità ossidativa è dovuta al fatto che si trova nella carne un ottimo sistema antiossidante sia in termini di enzimi antiossidanti che di molecole antiossidanti come il glutatione. Una carne che si ossida di meno conserva meglio le proprietà nutrizionali ed è più funzionale deal punto di vista salutistico

Nutratoscafrica

Il progetto ha come obiettivo lo sviluppo e la caratterizzazione di alimenti funzionali di origine vegetale dalle elevate proprietà nutraceutiche a partire da prodotti agroalimentari della tradizione Toscana e dell’Africa sub Sahariana. La fermentazione degli alimenti è il metodo più antico di preservazione degli alimenti che ne migliora la palatabilità, la digeribilità e il valore nutrizionale. A partire dall’esperienza acquisita con il Lisosan G, un lisato di grano biologico prodotto in Maremma ottenuto da una particolare lavorazione di lisatura e fermentazione con microorganismi di cruschello e germe di grano, sono stati sviluppati nuovi alimenti fermentati dall’elevato valore nutraceutico e con potenziale effetto prebiotico.

Identificazione e caratterizzazione delle paraoxonasi in dieci campioni di polmone umano e analisi della modulazione di enzimi coinvolti nel drug metabolism in cellule A549 esposte a insulto infiammatorio

La famiglia delle paraoxonasi umane comprende tre enzimi (PON1, PON2 e PON3) Ca2+-dipendenti, tutti e tre ad attività lattonasica, capaci di idrolizzare e inattivare i fattori microbici quorum sensing (N-acil-omoserina-lattoni) di Pseudomonas aeruginosa. Tutti e tre gli enzimi modulano e sono diversamente regolati in caso di stress ossidativo e infiammazione. Le PONs sono, inoltre, modulate dalla dieta e dallo stile di vita.

Questo progetto si propone di caratterizzare i livelli di espressione, l’attività enzimatica e la modulazione delle paraoxonasi (PON1, PON2 e PON3) in espianti di tessuto umano sano e nella linea cellulare polmonare A549. Una maggiore comprensione dell’attività metabolica polmonare è utile allo studio della tossicità indotta da xenobiotici, allergeni, e/o composti alimentari inalati o assunti con la dieta. Parallelamente verranno valutati i livelli di espressione e la modulazione (induzione e inibizione) di geni coinvolti nel drug metabolism in cellule A549 in condizioni basali e dopo esposizione a insulto infiammatorio, alla base di molte malattie respiratorie croniche.

ALIFUN - Sviluppo di alimenti funzionali per l’innovazione dei prodotti alimentari di tradizione Italiana

Il principale obiettivo del progetto è rappresentato dallo sviluppo di diversi prototipi su scala industriale di alimenti funzionali impiegando matrici alimentari tipiche della tradizione italiana. Tale obiettivo verrà perseguito caratterizzando la presenza delle componenti bioattive naturalmente presenti o aggiunte nell’alimento e attraverso la prototipizzazione di novel food di interesse per il settore salutistico del comparto agroalimentare.

L’importo del finanziamento per l’Istituto ricevuto attraverso il MUR dall’Unione Europea ammonta a € 70.592,67.

L’attività di IBBA consisterà nella valutazione dell’effetto protettivo di una pasta arricchita con farina di carciofo (Cynara cardunculus scolymus) in risposta all’induzione di steatosi. La pasta sarà fornita da ISPA-CNR di Bari.

Lo scopo dell’attività sperimentale è quello di verificare l’effetto protettivo antiossidante, ipolipemizzante, antinfiammatorio e sugli enzimi del drug metabolism della pasta su ratti trattati con dieta iperlipidica.

POSTER

PRIN 2022 MEANT - Energy Metabolism: a new target for Neuroprotective Strategies in Parkinson's Disease

È sempre più noto come la disregolazione del metabolismo energetico mitocondriale neuronale sia implicata nella neurodegenerazione e nella patogenesi della Malattia di Parkinson (PD). Infatti, il danno ossidativo mitocondriale a carico delle proteine ​​e degli organelli può compromettere il bilancio energetico neuronale e la produzione di ATP, con conseguente apoptosi cellulare. Alcuni studi dimostrano che i neuroni dopaminergici (DA) nella substantia nigra (SN) sono caratterizzati da elevate richieste energetiche, che li rendono estremamente vulnerabile alla neuro-degenerazione. Infatti, si possono innescare danni al metabolismo energetico mitocondriale, nei tessuti e nei sistemi con elevate richieste energetiche, provocando un processo neuro-infiammatorio che rappresenta il punto critico della progressione della malattia.

Il presente progetto si propone di indagare la disfunzione del metabolismo energetico nella fisiopatologia della malattia di Parkinson e definire un intervento promettente (farmaci e nuovi composti alternativi a base di vegetali e cereali fermentati) che, salvando i processi patologici iniziali, possa rallentare o prevenire la neuro-infiammazione e/o neuro-degenerazione.

NUTRAGE - Nutrizione, Alimentazione & Invecchiamento Attivo

Con un approccio multidisciplinare, Nutrage si pone l’obiettivo di promuovere soluzioni e strategie per un invecchiamento attivo e in salute che mostra importanti ricadute sul futuro, benessere e coesione sociale del Paese. Le evidenze suggeriscono che l’alimentazione svolge un ruolo chiave nel favorire la prevenzione e il ritardo dell’insorgenza delle principali patologie legate all’invecchiamento della popolazione; pertanto il progetto intende sviluppare nuovi alimenti ad alto valore nutrizionale, nuovi regimi dietetici e programmi specifici di nutrizione personalizzata, e favorire nuovi percorsi a supporto della salute, benessere e sicurezza della popolazione più fragile. Obiettivi specifici del progetto sono:

• Sviluppo di (Bio)tecnologie agroalimentari
• Sviluppo di nuovi alimenti ad alto valore salutistico
• Tecnologie green per l’estrazione e la stabilizzazione di biocomposti
• Identificazione di biomarcatori precoci
• Strategie innovative per l’active and healthy aging
• Analisi integrata delle basi fisiopatologiche dell’invecchiamento
• Cultura ed educazione del cibo