Data di Pubblicazione:
2022
Citazione:
QUANTITATIVE LIPIDOMICS AND PROTEOMICS IN MEDICINAL CHEMISTRY / S. Radrezza ; tutor: M. Carini, A. D'Amato ; supervisore esterno: M. Fedorova ; coordinatore: G. Aldini. Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, 2022 Jan 13. 34. ciclo, Anno Accademico 2021. [10.13130/radrezza-silvia_phd2022-01-13].
Abstract:
Le scienze omiche sono attualmente in fase di sviluppo offrendo una nuova prospettiva dell'ambiente cellulare e dell'organismo. Tra queste, la genomica e la proteomica sono tra le più sviluppate. Al contrario, la lipidomica è ancora un campo emergente. L'importanza di fornire un forte approccio metodologico abbinato ad una rigorosa interpretazione dei dati è spiegata dalla recente scoperta del ruolo chiave dei lipidi come componenti strutturali e fonte energetica ma anche in molti processi biologici (secondi messaggeri, regolatori delle interazioni intercellulari e di carica superficiale, coinvolgimento in malattie metaboliche, cancro ecc.).
La spettrometria di massa, grazie ai recenti e significativi progressi, è il metodo analitico più adatto in molte delle scienze omiche nonostante la loro integrazione sia ancora agli inizi e sia necessaria un'attenta ottimizzazione dei protocolli. Tuttavia, considerata la complessità molecolare, solo una visione multi-omica può darci un quadro completo dei processi intra- ed extra-cellulari in condizioni fisiologiche e patologiche nonché in risposta ad un'esposizione ambientale o chimica per contribuire infine al campo della medicina di precisione.
Il progetto di ricerca qui presentato mira quindi a fornire prospettive di proteomica e lipidomica, sia come approccio singolo che integrato, a diverse domande di ricerca mediante spettrometria di massa ad alta risoluzione.
L'indagine sul proteoma cutaneo di topi glabri mi ha permesso di mostrare come il peptide endogeno β-alanil-L-istidina (carnosina) agisca in difesa dei danni UV-A. Infatti, diversi importanti sistemi proteici hanno mostrato un'alterazione del trattamento con UV-A tra cui il pathway di segnale del calcio, la funzione mitocondriale o l'espressione della sirtuina, che sono stati tutti ripristinati da un trattamento preventivo della pelle mediante un'applicazione topica di carnosina. Queste alterazioni proteomiche potrebbero derivare (almeno in parte) da ROS generati da UV-A, o/e dalla generazione di prodotti di ossidazione lipidica (HNE, acroleina) derivanti dalla perossidazione di acidi grassi polinsaturi. L'implicazione di tali agenti è enfatizzata dalla potente efficacia del trattamento nel ripristinare un normale profilo proteomico delle pelli trattate con UV-A, in accordo con la sua capacità di neutralizzare la formazione di addotti sulle proteine e la loro successiva modificazione, ripristinando così la loro funzione.
Passando alla lipidomica, l'importanza biologica recentemente dimostrata dagli esteri degli acidi grassi degli idrossiacidi grassi (FAHFA) ha richiesto l'ottimizzazione di un metodo su misura per la loro identificazione e quantificazione nella matrice umana. Infatti, crescenti evidenze sui ruoli fisiologici dei FAHFA, compresi quelli antinfiammatori, antidiabetici e immunomodulatori, motivano una più ampia caratterizzazione di questi lipidi come possibili biomarcatori e bersagli terapeutici per condizioni patologiche come il diabete o l'obesità. Tuttavia, la bassa concentrazione nei tessuti umani, la grande eterogeneità della struttura e il fatto che la maggior quantità di FAHFAs nelle cellule è incorporata nei trigliceridi sfidano gli attuali metodi analitici per la loro accurata identificazione e quantificazione. La preparazione dei campioni ottenuta e l'ottimizzazione del metodo strumentale hanno tuttavia permesso con successo di isolare, rilevare e quantificare per la prima volta FAHFA endogeni sul tessuto adiposo umano indicando alterazioni significative basate sullo stato metabolico (soggetti obesi insulino-sensibili o resistenti vs soggetti magri) e porzioni di tessuto adiposo (viscerale vs sottocutaneo). Questi risultati saranno utili per comprendere meglio le potenzialità biologi
Tipologia IRIS:
Tesi di dottorato
Elenco autori:
S. Radrezza
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