Laboratorio di cito-immunopatologia dell'apparato cardio-respiratorio

Il Laboratorio di ricerca e diagnostica delle patologie dell’apparato cardio-respiratorio, si occupa di patologie dell’apparato respiratorio e dell’apparato cardio-vascolare ed in particolare delle broncopneumopatie croniche ostruttive (BPCO), delle interstiziopatie polmonari, dell’insufficienza respiratoria cronica, dello scompenso cardiaco cronico. Il laboratorio lavora su diversi materiali biologici: sangue, biopsie bronchiali, lavaggio broncoalveolare, sputo, tessuto cardiaco prelevato da cuori espiantati; Nel 2008 il laboratorio ha avviato anche ricerche su colture cellulari di fibroblasti ottenuti da biopsie bronchiali di pazienti affetti da BPCO. Durante il 2008 e 2009 sono state avviate colture cellulari di cellule endoteliali cardiache primarie isolate da tessuto cardiaco espiantato da pazienti con scompenso cardiaco cronico. Una parte del materiale è stato utilizzato per studi in vitro. Negli ultimi quattro anni sono state coltivate cellule epiteliali bronchiali (16HBE) di linea e sono stati costruiti modelli diversi di esposizione a fattori ossidanti (H2O2), citochine proinfiammatorie (citomix) e agenti di derivazione batterica (LPS) ad attività proinfiammatoria. Questi modelli, tutti legati al tipo di flogosi bronchiale che si sviluppa in soggetti con bronchite cronica ostruttiva, sono oggi in uso per la verifica della espressione di nuove molecole che possono avere un ruolo nella patogenesi della BPCO.
Il Laboratorio di cito-immunopatologia dell’apparato cardio-respiratorio è costituito da tre locali adibiti a laboratorio (laboratorio di lavaggio broncoalveolare ed immunoistochimica, laboratorio di colture cellulari, laboratorio di microscopia e lettura dei preparati). La attività scientifica del laboratorio usufruisce della consulenza in qualità di esperti della materia e/o responsabili delle ricerche e dei protocolli in atto, di quattro medici: Dr. Bruno Balbi, Dr. Armando Capelli (pneumologi), Dr. Ermanno Eleuteri, (cardiologo), Dr.ssa Lorena Delle Donne (responsabile Laboratorio Analisi) di un biologo (Dr. Antonino Di Stefano), di un biologo post-doc (Dr. Sangiorgi Claudia), di un tecnico di laboratorio (sig.ra Isabella Gnemmi).

Attività di Ricerca

L’attività di ricerca del Laboratorio è dedicata principalmente a patologie croniche dell’apparato respiratorio e cardiaco: per quanto riguarda le patologie polmonari sono di nostro interesse le broncopneumopatie croniche ostruttive, l’insufficienza respiratoria cronica e le interstiziopatie polmonari. Nell’ambito delle malattie cardiache siamo interessati allo scompenso cardiaco cronico. In particolare vengono approfonditi aspetti patogenetici ed evolutivi di questi gruppi di malattie utilizzando tecniche di citologia, istologia, immunocitochimica, immunoistochimica, tests ELISA, RT-PCR, Western blotting, eseguite su prelievi di sangue o prelievi bioptici bronchiali o di tessuto cardiaco espiantato. Le colture cellulari di cellule epiteliali bronchiali vengono usate per approfondimenti specifici sui meccanismi molecolari che sottostanno ad alcune osservazioni effettuate nei prelievi tissutali o di sangue.

Progetti di Ricerca in corso e in programmazione

• Alterazioni infiammatorie, del microbioma e meccanismi patogenetici ed evolutivi delle broncopneumopatie croniche ostruttive (asma e BPCO) e dell’insufficienza respiratoria cronica (in collaborazione con Heart and Lung Institute del Brompton Hospital di Londra, Centro Ricerche su Asma e BPCO dell’Università di Ferrara, Cattedra di Malattie dell’Apparato Respiratorio, sede di Orbassano, Università di Torino);
• Alterazioni infiammatorie, stress nitrosativo, fattori pro-angiogenetici e meccanismi patogenetici ed evolutivi nello scompenso cardiaco cronico (CHF) (in collaborazione con l’Istituto di Anatomia Umana dell’Università di Palermo e con l’Istituto Humanitas di Milano);
• Isolamento e coltura di cellule epiteliali di origine bronchiale per studi sulla produzione di nuove citochine e chemochine in presenza di stimoli infiammatori e ossidativi specifici;
• Studio della flogosi bronchiale e del profilo citochinico in soggetti con diverso grado di ostruzione cronica irreversibile delle vie aeree mediante lavaggio e biopsie della mucosa bronchiale;
• Analisi comparativa della carica batterica e virale nello sputo in pazienti con BPCO stabile, riacutizzata, BPCO con deficienza da alfa-1 anti-tripsina (AATD) e in soggetti di controllo fumatori e non fumatori;
• Studio della flogosi in lavaggio bronchiale e biopsie bronchiali di soggetti con asma allergico e asma intrinseco. Uno studio comparativo;
• La disfunzione endoteliale: target terapeutico nelle patologie cardiovascolari in popolazioni ad elevato rischio.

Attività educazionale

Il Laboratorio di Citoimmunopatologia svolge un’attività educazionale organizzando Corsi e Convegni, e più recentemente Seminari, all’interno dell’Istituto Scientifico di Veruno, anche nell’ambito dell’Educazione Continua in Medicina per tutte le figure professionali sanitarie.
Le metodiche applicate nel Laboratorio non sono rivolte solo alla ricerca scientifica ma esiste un’attività traslazionale, infatti il lavaggio broncoalveolare è utilizzato nella diagnostica routinaria della Divisione per lo studio delle pneumopatie interstiziali (Sarcoidosi, Fibrosi Polmonare, Alveolite allergica estrinseca, Pneumoconiosi ecc.) e degli addensamenti polmonari di n.d.d. (forme infettive, bronchioliti, neoplasie ecc.). Lo studio della flogosi nelle biopsie bronchiali viene utilizzato nella diagnostica differenziale delle tossi di n.d.d. e nelle forme sovrapposte tra bronchite cronica ostruttiva ed asma bronchiale. Il laboratorio inoltre è punto di riferimento per le strutture ospedaliere della zona per la metodica del lavaggio broncoalveolare applicato alla diagnostica. 

Pubblicazioni

• Caramori G, Casolari P, Barczyk A, Durham AL, Di Stefano A, Adcock I. COPD immunopathology. Semin   Immunopathol.2016 Jul;38(4):497-515. doi: 10.1007/s00281-016-0561-5. Epub 2016 May 13.
• Eleuteri E, Di Stefano A, Giordano A, Corrà U, Tarro Genta F, Gnemmi I, Giannuzzi P. Prognostic value of angiopoietin-2 in patients with chronic heart failure. Int J Cardiol. 2016 Jun 1;212:364-8. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.03.005. Epub 2016 Mar 16.
• Di Stefano A, Ricciardolo FLM, Caramori G, Adcock IM, Chung KF, Barnes PJ, Brun P, Leonardi A, Andò F, Vallese D, Gnemmi I, Righi L, Cappello F, Balbi B. Bronchial inflammation and bacterial load in stable COPD is associated with TLR4 overexpression. Eur Respir J. 2017 May 23;49(5).
• Sangiorgi C, Vallese D, Gnemmi I, Bucchieri F, Balbi B, Brun P, Leone A, Giordano A, Conway de Macario E, Macario AJ, Cappello F, Di Stefano A. HSP60 activity on human bronchial epithelial cells. Int J Immunopathol Pharmacol. 2017 Dec;30(4):333-340.
• Ricciardolo FLM, Sorbello V, Folino A, Gallo F, Massaglia GM, Favatà G, Conticello S, Vallese D, Gani F, Malerba M, Folkerts G, Rolla G, Profita M, Mauad T, Di Stefano A, Ciprandi G.  Identification of IL-17F/frequent exacerbator endotype in asthma. J Allergy Clin Immunol. 2017 Aug;140(2):395-406.