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    Effetto della modulazione di HIF-1 sulla risposta di colture bi- e tri-dimensionali di cellule di adenocarcinoma colorettale a 5-fluorouracile, oxaliplatino e doxorubicina.

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    I carcinomi colorettali (CRC) rappresentano la seconda causa di morte fra tutti i tipi di tumore. I fattori eziologici coinvolti nell’insorgenza della patologia hanno origini sia genetiche che di carattere ambientale e comportamentale. I tre approcci terapeutici tradizionalmente utilizzati per la cura dei carcinomi colorettali sono costituiti dall’intervento chirurgico, dalla radioterapia e dalla chemioterapia. La refrattarietà di questo tipo di tumore alla radioterapia ed alla chemioterapia è ascrivibile a diversi fattori, tra i quali sembra rivestire un ruolo non trascurabile la presenza di regioni ipossiche all’interno della massa tumorale: da qui nasce l’idea che colpire fattori coinvolti nella risposta del tumore all’ipossia possa produrre la chemosensibilizzazione, oltre che il trattamento, del tumore stesso. Il principale mediatore delle risposte attuate a seguito dell’ipossia è il fattore trascrizionale HIF-1 (fattore inducibile dall’ipossia). Si tratta di un eterodimero costituito da una subunità , regolabile attraverso meccanismi ossigeno-dipendenti e/o indipendenti, e da una sub unità , espressa costitutivamente. La riduzione della pressione parziale di ossigeno nel microambiente cellulare determina una riduzione della degradazione proteica di HIF-1, che porta alla stabilizzazione dei suoi livelli intracellulari. L’aumento dei livelli intracellulari di HIF-1può essere inoltre determinato da un aumento della sua biosintesi, mediato da meccanismi ossigeno-indipendenti (p.e. attivazione di vie di trasduzione del segnale da parte di fattori di crescita e prodotti oncogenici, perdita di funzione di geni oncosoppressori). In ambedue i casi, all’aumento dei livelli di HIF-1 fa seguito la sua traslocazione nel nucleo, dove avviene la formazione del dimero HIF-1(), in grado di legare le sequenze HRE (Hypoxia Response Element) presenti nei promotori dei geni bersaglio, attivandone la trascrizione. Molti dei geni controllati da HIF-1 codificano per proteine coinvolte nell’angiogenesi, nel trasporto dell’ossigeno e del glucosio, nella glicolisi, nella proliferazione e nella sopravvivenza cellulare e possono di conseguenza mediare la transizione delle cellule neoplastiche verso un fenotipo altamente maligno e resistente alla chemioterapia. Data l’importanza della proteina HIF-1 nell’indurre le risposte adattative cellulari alla mancanza di ossigeno, scopo del presente lavoro è stato valutare se questo fattore trascrizionale eterodimerico potesse rappresentare un valido bersaglio per interventi volti ad aumentare l’efficacia della chemioterapia nei confronti dei CRC. Grazie ad esperimenti preliminari è stato confermato che l’induzione di una condizione di ipossia moderata (pO2  1 %) è in grado di determinare, in misura diversa in relazione alle diverse caratteristiche delle tre linee cellulari utilizzate (HT29, HCT16, H630) e al diverso meccanismo d’azione dei farmaci esaminati (5-FU, DOX, OxPt), a) un aumento dei livelli di HIF-1, nonché dell’attività trascrizionale di HIF- 1; e b) una ridotta risposta a tre farmaci citotossici, noti per agire attraverso meccanismi diversi a livello molecolare. Nella seconda parte del lavoro è stato dimostrato, attraverso la manipolazione genetica della linea cellulare HCT116 utilizzando: a) un shRNA in grado di ridurre l’espressione di HIF-1 b) e una forma mutata di HIF-1(HIF-1MUT), resistente alla degradazione in normossia e quindi in grado di indurre l’attivazione costitutiva di HIF-1, che esiste un possibile ruolo causale di HIF-1 nella mancata risposta ai farmaci in ipossia. Infine, l’oligonucleotide antisenso EZN2968, diretto contro il mRNA di HIF-1, e l’inibitore della tioredossina-1 PMX290, noto per inibire l’attività trascrizionale di HIF-1, si sono dimostrati in grado di potenziare l’azione citotossica dei tre chemioterapici in esame in una o più delle linee cellulari testate. È stato inoltre messo a punto un modello di coltura tridimensionale, facendo crescere le cellule HCT116 sotto forma di sferoidi, in modo da riprodurre le condizioni di ossigenazione cellulare che si creano all’interno di una massa tumorale in modo più fedele rispetto a quanto si osservi nelle colture bidimensionali. Utilizzando sferoidi ottenuti da cellule HCT116/HRP-EGFP, in cui l’espressione della EGFP è regolata da HIF-1, abbiamo visualizzato in microscopia a fluorescenza la presenza di aree ipossiche all’interno degli sferoidi e quantificato l’attività trascrizionale di HIF-1 mediante citofluorimetria a flusso. I dati ottenuti hanno mostrato che il 5-FU è significativamente meno potente nell’inibire la capacità di formare cloni delle cellule derivanti da sferoidi rispetto al monostrato e che, anche in questo modello, esiste un effetto chemiosensibilizzante del composto PMX290. Il fatto che l’inibizione di HIF-1 induca sensibilizzazione all’effetto dei farmaci in cellule ipossiche suggerisce che strategie polichemioterapiche che includano composti in grado di inibire l’espressione e/o l’attività di HIF-1 possano rappresentare un valido approccio al trattamento di tumori solidi refrattari alla chemioterapia e in cui si riscontri frequentemente la presenza di aree ipossiche

    Reactive oxygen and nitrogen species during viral infections

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    Abstract Oxygen and nitrogen radicals are frequently produced during viral infections. These radicals are not only a physiological mechanism for pathogen clearance but also result in many pathological consequences. Low concentrations of radicals can promote viral replication; however high concentrations of radicals can also inhibit viral replication and are detrimental to the cell due to their mitogenic activity. We reviewed the detailed mechanisms behind oxygen and nitrogen radical production and focused on how viruses induce radical production. In addition, we examined the effects of oxygen and nitrogen radicals on both the virus and host. We also reviewed enzymatic and chemical detoxification mechanisms and recent advances in therapeutic antioxidant applications. Many molecules that modulate the redox balance have yielded promising results in cell and animal models of infection. This encourages their use in clinical practice either alone or with existing therapies. However, since the redox balance also plays an important role in host defence against pathogens, carefully designed clinical trials are needed to assess the therapeutic benefits and secondary effects of these molecules and whether these effects differ between different types of viral infections

    The teachers’ educational needs for early detection of difficulties in kindergarden

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    This paper present a reflection on potential training courses addressed to kindergarten teachers, working with children of 3-6 years of age. In particular, the data reported derive from a phase of the action research promoted within the Erasmus+ European project More Opportunities for Every Child (MOEC), which involved colleagues from Italy, France, Spain and Poland in order to investigate the possibility to build efficient observational instruments to detect the difficulties of pre-primary students. The outcomes of the project call for a growing necessity to promote a structured reflection on the fundamental value of efficient observation, which should be incremented through the training offer addressed to teachers, and on other aspects deserving special attention, such as educational strategies to guarantee quality, the promotion of true communities of practice, the development of professional skills, increasingly suited to support the educational and learning growth of each child in kindergarten

    Counting sets with exceptions

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    Let N,E,X,K>0N,E,X,K>0 be integers such that N+E<XN+E<X and Kmin(N,E)K\le\min(N,E). The author proves the inequality (XN)j=0K(XENj)(Ej)(XN)NE(K+1)X,{X\choose N}-\sum_{j=0}^K{X-E\choose N-j}{E\choose j}\le{X\choose N}{NE\over (K+1)X}, where the motivation is that the left-hand side counts those NN-element subsets of an XX-element set SS which intersect a fixed EE-element subset TST\subset S in at least K+1K+1 elements. The inequality is compared with another one of the same sort that was obtained by Brüdern and Perelli

    The trifluoroethylamine function as peptide bond replacement

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    A new, highly promising strategy in drug discovery, consisting in the replacement of the natural peptide or amide function by a xenobiotic trifluoroethylamine is discussed. The trifluoroehtylamino function shows as a very promising peptide- and amide-bond isostere that will likely find extensive application in medicinal chemistry and drug discovery

    Developing, Validating and Using Internal Ratings: Methodologies and Case Studies

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    With a focus on practical applications of biophysical techniques, Biophysical Methods for Biotherapeutics helps formulation and analytical scientists in pharma and biotech better understand and use biophysical methods. Author Tapan K. Das links fundamental biophysics to the process of biopharmaceutical development using a chapter organization according to the steps of the drug development process. The text provides information to help organizations develop short- and long-term strategies for resource investment in biophysical research. © 2010 John Wiley & Sons, Ltd

    Comparison of manual methods of extracting genomic DNA from dried blood spots collected on different cards : implications for clinical practice

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    Isolating genomic DNA from blood samples is essential when studying the associations between genetic variants and susceptibility to a given clinical condition, or its severity. This study of three extraction techniques and two types of commercially available cards involved 219 children attending our outpatient pediatric clinic for follow-up laboratory tests after they had been hospitalised. An aliquot of venous blood was drawn into plastic tubes without additives and, after several inversions, 80 μL were put on circles of common paper cards and Whatman FTA-treated cards. Three extraction methods were compared: the Qiagen Investigator, Gensolve, and Masterpure. The best method in terms of final DNA yield was Masterpure, which led to a significantly higher yield regardless of the type of card (p<0.001), followed by Qiagen Investigator and Gensolve. Masterpure was also the best in terms of price, seemed to be simple and reliable, and required less hands-on time than other techniques. These conclusions support the use of Masterpure in studies that evaluate the associations between genetic variants and the severity or prevalence of infectious diseases. Copyrigh
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