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ADATTAMENTI FISIOLOGICI INDOTTI DALLA ESPOSIZIONE A FONTI NUTRIZIONALI DI LIPIDI ED INQUINANTI AMBIENTALI SULLA BIOENERGETICA MITOCONDRIALE, STRESS OSSIDATIVO E STRESS DEL RETICOLO ENDOPLASMATICO

Nel presente progetto sarà analizzata la funzionalità mitocondriale e l’induzione di stress ossidativo e del reticolo endoplasmatico (ER stress) in omogenato e mitocondri isolati da tessuti (fegato, muscolo scheletrico, tessuto adiposo) di ratti esposti simultaneamente in maniera cronica a dieta iperlipidica ed all’inquinante organico persistente DDE (il principale metabolita con alta persistenza derivato dal ben noto pesticida DDT). Disegni sperimentali simili di esposizione simultanea ai due agenti stressogeni (pesticidi e lipidi nutrizionali) verranno effettuati in modelli “in vitro” di cellule in cultura. L’aspetto innovativo della presente ricerca è riscontrabile nel disegno sperimentale che prevede l’esposizione simultanea ai due agenti stressogeni (lipidi nutrizionali e inquinanti ambientali). 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 stressogeni ambientali si avvicina maggiormente alla analisi dell’adattamento fisiologico degli organismi viventi nelle nostre società moderne.Per svolgere la nostra ricerca saranno utilizzati tessuti (fegato, muscolo scheletrico, tessuto adiposo) congelati provenienti da gruppi sperimentali di ratti maschi del ceppo Wistar: ratti di controllo (N) alimentati con dieta standard di laboratorio (10% kJ lipidi), ratti alimentati con dieta standard che hanno ricevuto giornalmente 2,2-Bis(4-Chlorophenyl)-1,1-Dichloroethylene DDE alla dose di 10 mg/kg pc (You et al 1999, Leavens et al 2002) (ratti N+DDE); ratti alimentati con dieta ipelipidica (40% kJ lipidi) (D); ratti alimentati con dieta iperlipidica (40% kJ) che hanno ricevuto giornalmente DDE alla dose 10 mg/kg pc (D+DDE). Il trattamento a cui sono stati sottoposti è durato 4-6 settimane ed è stato condotto presso lo stabulario del Dipartimento di Biologia dell’Università di Napoli Federico II (progetto con licenza sperimentale).Lisati dei diversi tessuti saranno utilizzati per condurre analisi di western blot e di PCR per la quantificazioni di proteine di interesse coinvolte nella funzionalità mitocondriale e nei processi di dinamica mitocondriale (mitofusina, DRP1) e per valutare l’attività della citocromo ossidasi. Inoltre saranno condotte anche analisi inerenti all’ER stress (marker GRP78 e CHOP).Analisi simili saranno condotti anche in vitro in diversi modelli di cellule in cultura, dove saranno quindi valutati marker di ER stress e di bioenergetica e dinamica mitocondriale.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 e della morfologia 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. Saranno valutati anche l’innescarsi di eventi apoptotici mediante l’analisi di enzimi marker apoptotici quali le caspasi. E’ innovativo anche l’approccio dello studio dell’ER stress associato alla funzionalità e dinamica mitocondriale per una visione complessiva degli adattamenti dei diversi organi cellulari agli agenti stressogeni ambientali.Comprendere il danno a livello della funzionalità/dinamica mitocondriale associato all’ER stress a livello dei vari tessuti indotto dalla esposizione a inquinanti ambientali ed a lipidi nutrizionali, può aiutare a chiarire i meccanismi adattativi dei vari tessuti a tali stressogeni ambientali e può aprire nuovi campi di studio nella ricerca di possibili target terapeutici nelle patologie connesse a tali esposizioni ambientali.