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Biologia e patologia del muscolo

Il tessuto muscolare costituisce la maggior parte della massa corporea e molte malattie gravi, sia di origine genetica che traumatica, colpiscono il muscolo cardiaco e scheletrico. I progetti dell’IBCN in questa area di ricerca sono focalizzati sullo studio dei meccanismi che regolano le patologie muscolari sia a livello trascrizionale che post-trascrizionale, inclusi i meccanismi epigenetici che alterano l’organizzazione della cromatina. ll fine ultimo di questi interessi di ricerca diversi ma integrati tra loro è quello di sviluppare nuove strategie di medicina rigenerativa e di trattamento delle malattie, nonché nuovi strumenti prognostici e diagnostici. Specificamente, le linee di ricerca riguardano:
  • Generazione di modelli di cellule e tessuti umani di patologie del muscolo cardiaco e scheletrico attraverso la tecnologia della riprogrammazione cellulare (iPS) e modelli murini di eventi ischemici per lo sviluppo di terapie cellulari coadiuvate da materiali biologici innovativi

  • Studio degli effetti degli inibitori delle istone deacetilasi (HDAC) e del contributo dei macrofagi nella rigenerazione del cuore e nelle distrofie muscolari

  • Definizione del ruolo del recettore tirosin-chinasi c-kit nella riparazione del muscolo cardiaco in seguito a danno

  • Definizione del ruolo di geni regolativi (IFRD1 e ciclina D3) e vie di segnalazione molecolari associate nel controllo della funzione di cellule staminali del muscolo scheletrico e nella rigenerazione muscolare

  • Validazione di fattori di trascrizione artificiali del tipo zinc-finger nell’attivazione del promotore del gene dell’utrofina per il trattamento della Distrofia Muscolare di Duchenne

  • Identificazione di microRNA potenzialmente patogenetici e dei loro geni bersaglio attraverso l’analisis delle interazioni microRNA-mRNA in tessuti muscolari di pazienti affetti da Distrofia Miotonica

  • Studio del pattern di metilazione del DNA e dei marcatori istonici di geni associati con lo sviluppo della Distrofia Muscolare Facioscapulomerale

  • Caratterizzazione dei meccanismi coinvolti nelle interazioni tra la cromatina e le lamine e i complessi dei pori nucleari nelle distrofie muscolari lamina-dipendenti

  • Caratterizzazione del ruolo dell'ossido nitrico nella regolazione degli enzimi epigenetici e del loro contributo allo sviluppo della cardiomiopatia associata a Distrofia Muscolare di Duchenne.

  • Personale coinvolto

  • Pubblicazioni rilevanti

Bearzi Claudia

Calandra Patrizia

Cappella Marisa

Cardinali Beatrice

Caruso Maurizia

Colussi Claudia

Deidda Giancarlo

 

De Santa Francesca

Di Certo Maria Grazia

Falcone Germana

Galluzzi Giuliana

Lanzuolo Chiara

Mattei Elisabetta

 

Micheli Laura

Pellegrini Manuela

Provenzano Claudia

Rizzi Roberto

Strimpakos Georgios

Tirone Felice

Di Certo MG, Corbi N, Strimpakos G, Onori A, Luvisetto S, Severini C, Guglielmotti A, Batassa EM, Pisani C, Floridi A, Benassi B, Fanciulli M, Magrelli A, Mattei E, Passananti C.
The artificial gene Jazz, a transcriptional regulator of utrophin, corrects the dystrophic pathology in mdx mice.
Hum Mol Genet. 2010; 19(5):752-760.
doi: 10.1093/hmg/ddp539.

Isidori AM, Cornacchione M, Barbagallo F, Di Grazia A, Barrios F, Fassina L, Monaco L, Giannetta E, Gianfrilli D, Garofalo S, Zhang X, Chen X, Xiang YK, Lenzi A, Pellegrini M, Naro F.
Inhibition of type 5 phosphodiesterase counteracts b2-Adrenergic signalling in beating cardiomyocytes.
Cardiovasc Res. 2015; 106(3):408-420.
doi: 10.1093/cvr/cvv123.

Bearzi C, Gargioli C, Baci D, Fortunato O, Shapira-Schweitzer K, Kossover O, Latronico MVG, Seliktar D, Condorelli G, Rizzi R. 
PlGF–MMP9-engineered cardiomyocyte-derived iPS cells supported on a PEG–fibrinogen hydrogel scaffold possess an enhanced capacity to repair damaged myocardium. 
Cell Death Dis. 2014; 5, e1053.
doi: 10.1038/cddis.2014.12.

Rizzi R, Di Pasquale E, Portararo P, Papait R, Cattaneo P, Latronico MVG, Altomare C, Sala L, Zaza A, Hirsch E, Naldini L, Condorelli G, Bearzi C.
Post-natal cardiomyocytes can generate iPS cells with an enhanced capacity toward cardiomyogenic re-differentation. 
Cell Death Differ. 2012; 19: 1162-1174.
doi: 10.1038/cdd.2011.205.

De Luca, G., Ferretti, R., Bruschi, M., Mezzaroma, E., Caruso, M.
Cyclin D3 critically regulates the balance between self-renewal and differentiation in skeletal muscle stem cells.
Stem Cells. 2013; 31: 2478–2491.
doi: 10.1002/stem.1487.

Micheli L, Leonardi L, Conti F, Maresca G, Colazingari S, Mattei E, Lira SA, Farioli-Vecchioli S, Caruso M, Tirone F.
PC4/Tis7/IFRD1 stimulates skeletal muscle regeneration and is involved in myoblast differentiation as a regulator of MyoD and NF-kappaB.
J Biol Chem. 2011; 286(7):5691-5707.
doi: 10.1074/jbc.M110.162842.

Cesarini E, Mozzetta C, Marullo F, Gregoretti F, Gargiulo A, Columbaro M., Cortesi A, Antonelli L, Di Pelino S, Squarzoni S, Palacios D, Zippo A, Bodega B, Oliva G and Lanzuolo C.

Lamin A/C sustains PcG proteins architecture maintaining transcriptional repression at target genes.

J Cell Biol. 2015; 211(3):533-551. 
doi: 10.1083/jcb.201504035.

Falcone G, Perfetti A, Cardinali B, Martelli F. 

Noncoding RNAs: Emerging Players in Muscular Dystrophies

Biomed Res Int. 2014; 2014:503634.
doi: 10.1155/2014/503634.

Strimpakos G, Corbi N, Pisani C, Certo MG, Onori A, Luvisetto S, Severini C, Gabanella F, Monaco L, Mattei E, Passananti C.
Novel Adeno-Associated Viral Vector Delivering the Utrophin Gene Regulator Jazz Counteracts Dystrophic Pathology in mdx Mice.
J Cell Physiol. 2014; 229(9):1283-1291.


doi: 10.1002/jcp.24567.

BREVETTI


Brevetto dal titolo "Compositions and Methods for treating of Muscular Dystrophy“ International patent #PCT/EP2014/002051. 2014.
Titolarità CNR 100%. Ceduto in licensig esclusivo a Zingenix Ltd  (Israele).