Geni e Ambiente

    Responsabile Prof.ssa Concetta Ambrosino

    Aree di ricerca
    Il gruppo studia i meccanismi di azione di diversi interferenti endocrini in scenari realistici di esposizione in organismi modello, quali topo e zebrafish, e in colture cellulari, applicando le più moderne tecniche di biologia molecolare. In particolare, ci si concentra sull’interazione tra fattori genetici ed ambientali nello sviluppo e nella progressione di malattie umane la cui incidenza è fortemente aumentata negli ultimi anni, quali: patologie endocrine (infertilità, sindrome metabolica), malattie neurodegenerative (morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer) e cancro. In tutti i modelli animali utilizzati grande attenzione è riservata alla regolazione dell’infiammazione e al metabolismo periferico degli ormoni steroidei. In zebrafish, il principale obiettivo è quello di valutare l’attività biologica di piccole molecole di origine naturale in modelli di infiammazione, al fine di selezionare nuovi composti aventi proprietà anti-infiammatoria, da proporre a scopi preventivi e/o terapeutici.
     
    Tecnologie utilizzate/sviluppate
    Il laboratorio ha sviluppato le competenze necessarie allo studio degli effetti di diversi patogeni ambientali, come virus e composti chimici, attraverso un approccio di “Systems Biology”. In collaborazione con l’Animal Facility vengono svolti esperimenti per verificare la tossicità acuta, cronica e riproduttiva di diversi interferenti endocrini e il loro impatto su diversi organi bersaglio, quali fegato e tiroide. L’attività viene svolta combinando le tecniche della moderna tossicologia (tossicogenomica) con quelle tradizionali (analisi dei parametri fenotipici di diversa natura, con particolare interesse per quelli riproduttivi e ormonali). In zebrafish, inoltre, si dispone di linee transgeniche che esprimono reporter fluorescenti in cellule tiroidee, gonadiche, e nelle principali cellule dell’immunità innata, per l’analisi delle interazioni e della dinamica della risposta immunitaria conseguente a insulti di varia natura. Tali studi combinano i vantaggi dell’imaging in vivo con approcci di biologia molecolare per l’identificazione dei bersagli cellulari e dei pathways molecolari alterati in condizioni patologiche. Contemporaneamente, sono state sviluppate linee cellulari reporter e messe a punto le tecniche per la preparazione e la coltivazione di cellule primarie (epatociti, cellule pancreatiche, tireociti).
     
    Servizi offerti
    Il gruppo di ricerca offre servizi correlati alla valutazione degli effetti di interferenti endocrini ambientali. Esempio ne è la partecipazione a uno studio prospettico degli effetti transgenerazionali, in topo e zebrafish, conseguenti all'esposizione, dal concepimento e per il resto della vita, ad una miscela di contaminanti simile a quella ritrovata nei fluidi biologici dei cittadini dell'area di Taranto.
    Il laboratorio sta inoltre svolgendo il monitoraggio biologico delle discariche, al fine di stabilire il loro reale impatto sulla salute umana e sull’ambiente circostante (valutazione degli effetti sugli animali e piante residenti in prossimità del sito). Scopo del lavoro è valutare la tossicità della discarica in sistemi animali modello ed in specie vegetali residenti. Lo si ottiene mediante analisi delle alterazioni dei profili di espressione genica nelle specie direttamente esposte e nelle generazioni future (valutazione degli effetti trans-generazionali).

    Seminario interno

    Valeria Nittoli PhD, 'Multi Species Analyses Reveal Testicular T3 Metabolism and Signalling as a Target of Environmental Pesticides'
    Valeria Nittoli PhD, 'Multi Species Analyses Reveal Testicular T3 Metabolism and Signalling as a Target of Environmental Pesticides'Lunedì 8 Novembre 2021
    Gli ormoni tiroidei (TH; la triiodotironina, T3 e la tiroxina, T4) regolano molti processi biologici nei vertebrati, inclusa la riproduzione. Nel testicolo, le cellule somatiche e germinali sono dotate di un array di enzimi (deiodinasi), trasportatori e recettori che permettono di mantenere ottimale il livello e il signalling di TH, entrambi necessari per le funzioni testicolari quali la spermatogenesi. I pesticidi, come il clorpirifos (CPF) e l'etilentiourea (ETU), possono alterare la funzione della tiroide e dei testicoli, compromettendo la fertilità maschile. Tuttavia, la loro capacità di influenzare il metabolismo e il signalling di T3 a livello testicolare (t-T3) è stata scarsamente considerata. In questo lavoro, la nostra analisi multi-specie che coinvolge zebrafish e topo ha permesso di evidenziare il danno del metabolismo e del signalling di t-T3 come meccanismo di tossicità gonadica indotta da CPF ed ETU a basse dosi. Infatti, l'esposizione cronica ad entrambi i composti riduce il trascritto della deiodinasi 2 (Dio2) in entrambi i modelli, così come nelle colture ex-vivo di tubuli seminiferi murini, ed è legata all'alterazione della steroidogenesi e della differenziazione delle cellule germinali. Un impatto importante sugli spermatogoni è stato confermato a livello molecolare dall'espressione dei loro marcatori ed evidenziato dall’analisi istologica del testicolo di zebrafish. I risultati rivelano che nei modelli adottati, l'esposizione ad entrambi i pesticidi altera il metabolismo e il signalling di T3 nel testicolo influenzando la capacità riproduttiva. I nostri dati, insieme a studi precedenti, suggeriscono come zebrafish rappresenti un modello valido ed alternativo nella valutazione dell'azione dei composti che alterano il signalling di T3 a livello locale.

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