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VALUTAZIONE DEGLI ADATTAMENTI FISIOLOGICI INDOTTI DALLA ESPOSIZIONE CRONICA A DIETE IPERLIPIDICHE ED ALL¿INQUINANTE ORGANICO PERSISTENTE DDE SULLA BIOENERGETICA, DINAMICA MITOCONDRIALE E STRESS OSSIDATIVO NEL FEGATO

Nel presente progetto sarà analizzata la funzionalità e dinamica mitocondriale nel fegato di ratti esposti simultaneamente in maniera cronica a dieta iperlipidica ed all’inquinante organico persistente 2,2-Bis(4-Chlorophenyl)-1,1-Dichloroethylene o DDE (il principale metabolita con alta persistenza derivato dal ben noto pesticida DDT). Un aspetto innovativo della presente ricerca è riscontrabile nel disegno sperimentale che prevede l’esposizione cronica simultanea ai due agenti stressogeni (dieta iperlipidica e inquinante ambientale). Infatti, nella maggior parte degli studi presenti in letteratura, vengono studiati separatamente gli effetti indotti dall’esposizione a dieta iperlipidica o ad inquinanti ambientali. Il nostro progetto, contemplando l’esposizione simultanea ad entrambi gli agenti ambientali, si avvicina maggiormente alle condizioni ambientali degli organismi viventi nelle nostre società moderne. Per svolgere la nostra ricerca saranno utilizzati tessuti (fegato) congelati provenienti da 4 gruppi sperimentali di ratti maschi Wistar ciascuno costituito da 8 animali: ratti di controllo (N) alimentati con dieta standard di laboratorio (10% kJ lipidi), ratti alimentati con dieta standard trattati giornalmente con DDE (10 mg/kg pc per via orale) (You et al 1999, Leavens et al 2002) (ratti N+DDE); ratti alimentati con dieta ipelipidica (40% kJ lipidi) (ratti D); ratti alimentati con dieta iperlipidica (40% kJ) trattati giornalmente con DDE (10 mg/kg pc per via orale)(ratti D+DDE). Il trattamento è durato 6 settimane ed è stato condotto presso lo stabulario del Dipartimento di Biologia dell’Università di Napoli Federico II (progetto con licenza sperimentale). Lisati di fegato saranno utilizzati per condurre analisi di western blot e di PCR per l'analisi di proteine di interesse coinvolte nella funzionalità mitocondriale e nei processi di dinamica mitocondriale. Inoltre saranno condotte anche analisi di marker inerenti allo stress ossidativo. Saranno inoltre isolati i mitocondri per valutare la funzionalità specifica mitocondriale in termini di: attività della citocromo ossidasi, attività delle vie respiratorie FADH2 dipendente, NADH dipendente e attività della via di ossidazione dei lipidi. Anche a livello dei mitocondri isolati sarà analizzato il contenuto e l’espressione di proteine coinvolte nella dinamica mitocondriale e nello stress ossidativo. L’originalità dell’approccio sperimentale consiste nella valutazione della funzionalità mitocondriale attraverso l’analisi non solo delle tipiche caratteristiche della bioenergetica mitocondriale ma anche dei marker della dinamica mitocondriale. Infatti, negli ultimi anni si è reso sempre più evidente come i mitocondri non sono organelli statici ma dinamici, coinvolti in processi continui di fusione e fissione, e tale dinamica è strettamente connessa alla funzionalità mitocondriale. In particolare, è emerso che i processi di fusione mitocondriale sono associati a mitocondri con una maggiore funzionalità in risposta a condizioni di aumentata richiesta energetica, mentre i processi di fissione mitocondriale sono associati a mitocondri con funzionalità mitocondriale danneggiata e probabilmente diretti verso processi di mitofagia. Saranno valutati anche l’innescarsi di eventi apoptotici mediante l’analisi di enzimi marker apoptotici, quali le caspasi. Analisi di marker di stress ossidativo e di markers infiammatori saranno anche condotte sui sieri degli animali. Comprendere le variazioni adattative a livello non solo della funzionalità ma anche della dinamica mitocondriale a livello epatico indotte dalla simultanea esposizione a inquinanti ambientali ed a diete iperlipidiche, può aiutare non solo a chiarire i meccanismi adattativi del nostro organismo a tali stressogeni ambientali, ma può anche aprire nuovi campi di studio nella ricerca di possibili target terapeutici per le patologie connesse a tali esposizioni ambientali molto frequenti nella società moderna.