Invecchiamento e malattie neurodegenerative: dalle basi eziopatologiche alla diagnosi precoce.

La nostra ricerca è volta a studiare gli eventi coinvolti nell'invecchiamento cerebrale, tra cui l'infiammazione, l'alterazione dell'omeostasi redox e l’attivazione di pathways che favoriscono la senescenza, nel delicato equilibrio tra invecchiamento fisiologico e patologico. Le attività svolte dal gruppo di ricerca includono: i) l'esplorazione dei processi dinamici coinvolti nel mantenimento del tono nucleofilo /elettrofilo bilanciato, inclusi l’attivazione della via di Nrf2 e lo stretto equilibrio tra l'attività degli enzimi antiossidanti di fase I e quelli pro-ossidanti; ii) l'indagine del cross-talk tra il sistema immunitario e l'omeostasi redox, e iii) lo studio dell’ impatto che l'infiammazione e l’alterazione dello stato redox hanno sui meccanismi di senescenza. In seguito alla rivalutazione del quadro eziologico delle malattie neurodegenerative che a oggi comprende anche una visione sistemica della patologia, un'altra linea di ricerca mira a caratterizzare peculiari alterazioni periferiche associate alla malattia, al fine di identificare nuovi biomarcatori precoci e specifici della malattia. Un approccio proteomico avanzato è utilizzato per studiare modifiche a carico delle proteine, in termini di PTMs, cambiamenti conformazionali, ed isoforme tronche. Il laboratorio è dotato di tecnologie dedicate come il sistema PROTEAN® i12™ IEF e Syngene G:BOX Chemi XX6 per lo studio del proteoma e del PTMs-proteoma con il metodo 2D-DIGE. La conformazione delle proteine viene ulteriormente studiata con un biosensore potenziometrico utilizzando la voltammetria ciclica e la simulazione della dinamica molecolare in collaborazione con i colleghi ingegneri e fisici. Una delle nostre sfide è quella di riuscire ad identificare un'impronta specifica della malattia, a “disease-specific fingerprint”, combinando diverse variabili e co-variabili con un approccio di analisi di deep learning grazie al dialogo reciproco e multidisciplinare tra il nostro gruppo e data scientists.