Scienze Tecniche E Delle Professioni Sanitarie Applicate Alla Sanità Pubblica - 42 Ciclo

La neuroinfiammazione non rappresenta un semplice epifenomeno, ma un driver attivo nella progressione di numerose patologie del sistema nervoso centrale. L’attivazione persistente di microglia e astrociti genera un microambiente neurotossico caratterizzato da iperproduzione di citochine, stress ossidativo, disfunzione mitocondriale e alterazione della barriera emato-encefalica. Questo processo patogenetico è trasversale a condizioni clinicamente distinte quali la malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson, la sclerosi multipla, i disturbi dello spettro autistico, il dolore neuropatico cronico, la depressione e altri disturbi del tono dell’umore, suggerendo l’esistenza di meccanismi molecolari condivisi.

Il progetto si propone di studiare, mediante modelli cellulari in vitro, i meccanismi comuni e patologia-specifici della neuroinfiammazione, di identificare una firma molecolare neuroinfiammatoria e di valutare l’efficacia modulatoria di composti nutraceutici, di sintesi e/o metaboliti del microbiota intestinale. Saranno utilizzate colture di neuroni, microglia e astrociti (murini o umani eventualmente derivati da iPSC), in colture singole e co-colture 2D microglia-astrociti-neuroni.

Obiettivi specifici: 1) Allestire e validare modelli in vitro di neuroinfiammazione mediante stimoli rappresentativi di diverse condizioni patologiche del SNC (LPS, TNF-α, IL-1β, oligomeri di β-amiloide, α-sinucleina aggregata, H₂O₂); 2) Caratterizzare la risposta neuroinfiammatoria per ciascun modello, valutando citochine (IL-6, TNF-α, IL-1β, MCP-1), mediatori (COX-2, iNOS, NF-κB, NLRP3), stress ossidativo e danno neuronale secondario; 3) Modulare la risposta infiammatoria con metaboliti del microbiota (butirrato, propionato) e composti nutraceutici, con analisi dose-risposta e identificazione dei meccanismi d’azione (Nrf2, NF-κB, NLRP3); 4) Isolare e caratterizzare vescicole extracellulari (EVs) da microglia attivata, valutandone il contenuto proteico e in miRNA, l’effetto neurotossico su neuroni naive e la modulazione dopo trattamento nutraceutico e/o farmacologico; 5) Identificare una firma neuroinfiammatoria comune mediante analisi bioinformatica multivariata dei dati multiparametrici, con eventuale correlazione con dati clinici di pazienti affetti da patologie neuropsichiatriche.

Metodologia: saggi di vitalità cellulare; dosaggio di citochine (ELISA, multiplex); analisi dell’espressione genica (RT-qPCR); Western blot e immunofluorescenza per marcatori proteici (Iba1, GFAP, CD68, NLRP3); citofluorimetria per marcatori di membrana; valutazione dello stress ossidativo e della funzione mitocondriale; caratterizzazione delle EVs; analisi bioinformatica multivariata.

Innovatività: L’integrazione tra modelli cellulari multipatologia, identificazione di una firma neuroinfiammatoria comune e valutazione di strategie terapeutiche a basso impatto (nutraceutici, metaboliti del microbiota) rappresenta un approccio originale con forte potenziale traslazionale verso la prevenzione e il monitoraggio di condizioni neurologiche e/o psichiatriche croniche.