Università di Milano, Dipartimento di Scienze della Salute, Laboratorio di Biochimica

Unità di Ricerca:

Coordinatore: Michele Samaja

Sede Universitaria: Università di Milano, Dipartimento di Scienze della Salute, Laboratorio di Biochimica

Indirizzo: Ospedale san Paolo, via di Rudinì 8, 20142 Milano

 

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e-mail: michele.samaja@unimi.it

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Linee di ricerca:

1. L’ipossia (o bassa disponibilità di ossigeno) è una condizione potenzialmente letale presente in varie situazioni ambientali (altitudine, trasporto aereo), malattie cardiovascolari (malattie cardiache congenite come i neonati blu, malattie croniche polmonari, anemie) e cancro (i tumori solidi sono spesso ipossici). Poiché il fattore inducibile dall’ipossia-1α è riconosciuto come principale sensore di ossigeno, ci proponiamo di valutare i rapporti fra ipossia in vivo ed i meccanismi di adattamento:

• Ruolo di ipossia o nello sviluppo del cancro della prostata in vivo, con studio dei meccanismi molecolari
• Effetti comparativi di ipossia e iperossia
• Genomica e proteomica di tessuti provenienti da animali esposti ad ipossia con intensità e tempi variabili
• Effetto di ipossia sui pathway di segnalazione cellulare relativi ad apoptosi, attivazione dei mitogeni, differenziazione delle cellule e proteine ​​da stress
• Regolazione del folding delle proteine, meccanismo per cui il reticolo endoplasmatico controlla la velocità di sintesi proteica, durante l’ipossia in vivo
• Espressione e funzione di pompe e canali ionici (ENAC, NaK-ATPasi, caveolina) nei polmoni ipossici e loro capacità di resistere all’edema polmonare, situazione critica tipica dell’ipossia acuta

 

2. Le malattie cardiache rappresentano la causa n°1 di mortalità e morbilità nel mondo occidentale e si prevede che rimarranno tali anche nel prossimo futuro. I nostri studi si concentrano sulle basi molecolari della disfunzione cardiaca indotta dall’ischemia, forse la causa più importante di malattie cardiovascolari, al fine di contribuire alla progettazione di terapie efficaci di protezione. Ci proponiamo di comprendere diversi interventi mirati ad alleviare l’onere rappresentato dalle malattie cardiache:

• Meccanismi di inibizione della fosfodiesterasi 5, compresa la sovraregolazione di NO e cGMP, nonché la modulazione della fosforilazione di Akt e ERK1/2
• Eritropoietina e derivati ​​privi di attività eritropoietica, ma con elevata capacità antiapoptotica
• Creatina e ribosio per ripristinare l’arresto del ciclo cellulare nei cardiomiociti ischemici
• Ipossia intermittente come strumento per indurre precondizionamento del miocardio senza farmaci
• Esercizio fisico per indurre tolleranza ad ischemia/riperfusione attraverso cambiamenti persistenti nel profilo di espressione di geni e proteine ​​ (heat shock, stress, apoptosi, ecc).

 

3. La drammatica carenza di disponibilità di sangue per trasfusione nel mondo occidentale ha innescato la ricerca finalizzata allo sviluppo di trasportatori di ossigeno a base di emoglobina (HBOC) come sostituto del sangue. Attualmente stiamo sfruttando il network stabilito nel corso di un recente progetto CE, così come la collaborazione con un gruppo statunitense che produce una HBOC promettente (ora in fase III dei clinical trials) per sviluppare alcuni aspetti critici connessi al lancio di questa potenziale terapia salva-vita:

• Valutazione dell’impatto potenziale degli HBOC sul trasporto di ossigeno
• Sviluppo di nuove tecniche immunoistochimiche volte a determinare il grado di estravaso durante l’infusione di HBOC
• Definizione del ruolo della segnalazione ipossia durante l’infusione di HBOC in vari organi, con esame dell’impatto di NO e suoi derivati ​​sulle vie cellulari che coinvolgono cGMP.

 

Laboratori/strumentazione:

LABORATORI	STRUMENTAZIONE
Biochimica	Western blot, immunofluorescenza, metabolomics, LAD occlusion

Collaborazioni internazionali:

Elenco pubblicazioni del triennio 2016 – 2018:

1. Reforgiato MR, Milano G, Fabriàs G, Casas J, Gasco P, Paroni R, Samaja M, Ghidoni R, Caretti A, Signorelli P. Inhibition of ceramide de novo synthesis as a postischemic strategy to reduce myocardial reperfusion injury. Basic Res Cardiol. 2016 Mar;111(2):12.
2. Terraneo L, Paroni R, Bianciardi P, Giallongo T, Carelli S, Gorio A, Samaja M. Brain adaptation to hypoxia and hyperoxia in mice. Redox Biology 2017, 11:12-20.
3. Favre S, Gambini E, Nigro P, Scopece A, Bianciardi P, Caretti A, Pompilio G, Corno AF, Vassalli G, von Segesser LK, Samaja M, and Milano G. Sildenafil attenuates hypoxic pulmonary remodeling by inhibiting bone marrow progenitor cells. J Cell Molec Med 2017, 21:871-880
4. Terraneo L, Bianciardi P, Malavalli A, Mkrtchyan G, Lohman J, Samaja M, Vandegriff KD. Hemoglobin extravasation in the brain of rats exchange-transfused with hemoglobin-based oxygen carriers. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology 2017, 45:710-716
5. Terraneo L, Bianciardi P, Virgili E, Finati E, Samaja M, Paroni R. Transdermal administration of melatonin coupled to cryopass laser treatment as non-invasive therapy for prostate cancer. Drug Delivery 2017, 24:979-985
6. Avagliano L, Massa V, Terraneo L, Samaja M, Doi P, Bulfamante GP, Marconi AM. Gestational diabetes affects fetal autophagy. Placenta 2017, 55:90-93
7. Terraneo L, Samaja M. Comparative response of brain to chronic hypoxia and hyperoxia. Intern J Molecular Sciences, 2017, 18, 1914 doi:10.3390/ijms18091914
8. Capitanio D, Fania C, Torretta E, Viganò A, Moriggi M, Bravatà V, Caretti A, Levett DZH, Grocott MPW, Samaja M, Cerretelli P, Gelfi C. TCA cycle rewiring fosters metabolic adaptation to oxygen restriction in skeletal muscle from rodents and humans. Nature Scientific Reports 2017, 7: 9723 DOI:10.1038/s41598-017-10097-4
9. Porcelli S, Marzorati M, Healey B, Terraneo L, Vezzoli A, Dicasillati R, Samaja M. Lack of acclimatization to chronic hypoxia in humans in the Antarctica. Nature Scientific Reports 2017, 2017; 7: 18090 doi: 10.1038/s41598-017-18212-1
10. Buzzetti R, Galici V, Cirilli N, Majo F, Graziano L, Costa S, Bonacina S, Carrubba M, Davì G, Gagliano S, Cazzarolli C, Ficili F, Alghisi F, Samaja M, Magazzù. Defining Research Priorities in Cystic Fibrosis. Can Existing Knowledge and Training in Biomedical Research affect the Choice? J Cystic Fibrosis 2018, In press
11. Nydegger C, Martinelli C, Di Marco F, Bulfamante G, von Segesser L, Tozzi P, Samaja M, Milano G. Phosphodiesterase-5 inhibition alleviates pulmonary hypertension and basal lamina thickening in rats challenged by chronic hypoxia. Frontiers Physiology 2018, In Press