Responsabile: Giuseppe VassalliLab Coordinator: Lucio Barile
Il team del laboratorio di cardiologia molecolare e cellulare, diretto dal Prof. Dr. med. Giuseppe Vassalli e coordinato dal Dr. Lucio Barile, sviluppa progetti di ricerca fondamentale e traslazionale nel campo della biologia molecolare e cellulare in campo cardiovascolare, cercando di sviluppare nuove applicazioni cliniche di tipo diagnostico e terapeutico.
Attività 2014-2015
Nel periodo 2014-2015, il progetto principale portato avanti dal laboratorio è stato lo studio di esosomi secreti da cellule progenitrici cardiache. Un altro progetto importante è lo studio di cellule muscolari cardiache ottenute da cellule staminali pluripotenti inducibili adulte umane. Il terzo progetto è stato lo sviluppo di un modello animale di cardiopatia indotta dalla chemioterapia. I risultati di questi progetti sono riassunti di seguito.Studio di esosomi secreti da cellule progenitrici cardiache umane
Abbiamo mostrato che le cellule progenitrici cardiache umane (cellule con potenziale rigenerativo isolate da biopsie di tessuto cardiaco umano) producono e secernono delle vescicole microscopiche chiamate esosomi. Questa proprietà è comune a quasi tutte le cellule, però gli esosomi secreti da diverse cellule hanno diverse proprietà biologiche. Abbiamo mostrato che gli esosomi secreti da cellule progenitrici cardiache umane riducono le dimensioni dell’infarto del miocardio in un modello animale. Abbiamo anche mostrato che questi esosomi sono più efficaci di quelli secreti da cellule del midollo osseo o da cellule della pelle per quanto riguarda questo effetto protettore sul cuore. Abbiamo inoltre identificato alcune molecole che contribuiscono all’effetto benefico degli esosomi secreti da cellule progenitrici cardiache umane. I risultati di questo studio sono stati pubblicati nel giornale ufficiale della Società Europea di Cardiologia (Cardiovascular Research) e presentati ai congressi annuali delle Società di cardiologia svizzera, europea ed americana.
Studio di cellule muscolari cardiache ottenute mediante riprogrammazione di cellule somatiche adulte umane
Abbiamo prodotto cellule staminali pluripotenti inducibili (cellule iPS) mediante riprogrammazione di cellule somatiche adulte umane. Abbiamo poi indotto il differenziamento delle cellule staminali pluripotenti inducibili in cellule muscolari cardiache. Abbiamo paragonato due tipi di cellule somatiche adulte umane, le cellule progenitrici cardiache e fibroblasti della pelle, quali “cellule di partenza” per la riprogrammazione cellulare. Usando entrambi i tipi cellulari adulti abbiamo ottenuto delle cellule muscolari cardiache, che abbiamo studiato dal punto di vista elettrofisiologico. Abbiamo dimostrato che le cellule cardiache ottenute da entrambi i tipi cellulari presentano delle correnti ioniche funzionali per quanto riguarda gli scambi trans-membranacei di sodio, potassio e calcio. I risultati di questo studio sono in fase di pubblicazione nel giornale ufficiale della Società Europea di Aritmologia Cardiaca (Europace) e presentati ai congressi annuali delle Società di cardiologia svizzera, europea ed americana.
Studio della cardiopatia indotta dalla chemioterapia
La cardiopatia indotta dalla chemioterapia è dovuta alla cardiotossicità di alcuni tipi di chemioterapia, specialmente le antracicline e gli anticorpi monoclonali del tipo Trastuzumab. Per studiare questa patologia abbiamo sviluppato un modello animale riproducendo nel ratto la cardiopatia indotta da questi due farmaci chemioterapici. Questo modello riproduce gli aspetti salienti della malattia osservata nell’uomo. Il prossimo studio sarà incentrato sui possibili effetti benefici degli esosomi prodotti da cellule progenitrici cardiache umane (le stesse che proteggono contro il danno cardiaco causato dall’infarto del miocardio) nella cardiopatia indotta dalla chemioterapia.
