Laboratorio di Biochimica delle Piastrine

Sede: Dipartimento di Biologia e Biotecnologie - Laboratori di Biochimica
Cascina Cravino - via Bassi 21, 27100 Pavia, Italy

Responsabili: Prof. Mauro Torti (PO), Prof. Ilaria Canobbio (PA), Prof. Gianni Guidetti (PA)

Collaboratori: Monica Giannotta (RTT), Marta Zarà (RTT), Valentina Bonaldi (dottoranda), Giosia Rossignod (dottorando).

Nel nostro laboratorio vengono studiati gli eventi biochimici coinvolti nell’attivazione delle piastrine al fine di chiarirne i meccanismi di regolazione. Le piastrine svolgono un ruolo cruciale nell’emostasi, nella trombosi e in numerosi fenomeni fisiopatologici, tra cui i processi infiammatori, le malattie neurodegenerative e la metastasi dei tumori. Lo studio del coinvolgimento delle piastrine in questi eventi rappresenta una promettente area di ricerca in grado di aprire nuovi scenari in ambito biomedico.

1) Studio dei meccanismi di trasduzione del segnale nelle piastrine nel contesto dell’emostasi, della trombosi e della tromboinfiammazione

La conoscenza approfondita dei meccanismi di trasduzione del segnale che mediano l’attivazione piastrinica è essenziale per identificare nuovi bersagli farmacologici per le patologie trombotiche, le quali rappresentano la principale causa di mortalità ed invalidità nei Paesi industrializzati. In questo contesto, il nostro gruppo di ricerca si occupa di investigare i seguenti aspetti fondamentali:

• il recettore CD93 nella funzionalità piastrinica e nella trombosi
• ruolo della tirosin chinasi Pyk2 nella trombosi e tromboinfiammazione
• contributo delle diverse isoforme dell’enzima fosfatidilinositolo 3-chinasi (PI3K) nel rilascio di vescicole extracellulari piastriniche (PEVs)

2) Analisi del metabolismo e della funzione della proteina precursore di amiloide (APP) e del peptide Ab amiloide nelle piastrine: una connessione tra emostasi, trombosi e malattia di Alzheimer.

La malattia di Alzheimer è correlata all’accumulo di peptidi amiloidi nel cervello e nei vasi cerebrali. I peptidi amiloidi derivano dal metabolismo della proteina precursore di amiloide (APP). Le piastrine esprimono APP e, quando attivate, rilasciano nel plasma peptidi Ab amiloidi. Nel nostro laboratorio ci occupiamo di:

• studiare l’effetto dell’accumulo dei peptidi amiloidi nella circolazione periferica. Abbiamo dimostrato che i peptidi amiloidi sono in grado di attivare le piastrine e di promuovere uno stato di infiammazione cronica e di stress ossidativo. I meccanismi molecolari alla base di questi eventi ancora non sono chiariti e sono oggetto del nostro studio.
• È stato dimostrato che i peptidi amiloidi svolgono un ruolo antimicrobico nelle infezioni cerebrali. Stiamo investigando se i peptidi amiloidi presenti nella circolazione possono avere un’azione antimicrobica sulle infezioni sistemiche e nella sepsi.

3) Studio del ruolo delle vescicole extracellulari piastrine nella progressione tumorale.

La progressione del tumore è fortemente influenzata dalle interazioni che possono avere luogo tra le cellule tumorali e l’organismo ospite. In questo contesto è stato dimostrato che le piastrine sono componenti essenziali del processo metastatico e che la loro deplezione, in pazienti trombocitopenici o in modelli animali, limita la diffusione del tumore. Questo suggerisce che anche il controllo farmacologico dell’attivazione delle piastrine possa rappresentare un’arma terapeutica per bloccare o contenere la diffusione tumorale.

L’obiettivo del nostro studio è la comprensione degli aspetti molecolari alla base del contributo delle piastrine nella progressione del tumore, in particolare nel Glioblastoma Multiforme (GBM). Nel dettaglio, la nostra attenzione è focalizzata sul ruolo delle vescicole extracellulari rilasciate dalle piastrine (platelet-derived extracellular vesicles, PEVs). Le PEVs sono vescicole rilasciate dalle piastrine in seguito ad attivazione e rappresentano importanti trasportatori di segnali biologici in grado di modulare l’attività di cellule bersaglio. Con questa linea di ricerca ci proponiamo di:

• analizzare la capacità della PEVs di alterare la progressione del GBM e la risposta ai farmaci chemioterapici
• studiare i meccanismi molecolari alla base degli effetti delle PEVs sulle cellule tumorali
• produrre PEVs ingegnerizzate con proprietà antitumorali

Principali collaborazioni del gruppo di ricerca

• Giampaolo Minetti (Dipartimento di Biologia e Biotecnologie, Università degli Studi di Pavia)
• Federico Galvagni, Maurizio Orlandini (Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia, Università di Siena)
• Silvia Barbieri, Marina Camera, Andrea Baggiano, Sebastiano Gili (Istituto Cardiologico Monzino, Milano)
• Marcello Manfredi (Dipartimento di medicina translazionale, Università del Piemonte Orientale, Novara)
• Paolo Gresele (Dipartimento di Medicina, Università di Perugia)
• Sonia Severin (CRCN Inserm, Tolosa, Francia)
• Federico Bertoglio (Abteilung Medizinische Biotechnologie, Technical University of Braunschweig)

Principali tecniche e metodiche utilizzate dal gruppo di ricerca

Purificazione e analisi di cellule del sangue (piastrine e neutrofili). Isolamento e caratterizzazione vescicole extracellulari piastriniche. Metodi biochimici per l’analisi delle proteine (elettroforesi, western blotting, immunoblotting, analisi in chemiluminescenza, spettrofotometria, spettrofluorimetria, citofluorimetria). Saggi di adesione cellulare in condizioni statiche e di flusso. Microscopia ottica (contrasto di fase e fluorescenza). Tecniche di biologia molecolare, estrazione DNA e RNA, PCR.

Purificazione di proteine (espressione in ospiti batterici, cromatografia a scambio ionico, cromatografia di affinità, gel filtrazione, HPLC, FPLC). Manipolazione di colture cellulari, mantenimento, trasfezione, analisi di migrazione, proliferazione, rilascio di metalloproteasi. Utilizzo di modelli animali (Mus musculus) geneticamente modificati (Pyk2 KO, APP KO, APP23, CD93 KO).

Ultimo aggiornamento: 15 novembre 2024