Epigenetic signature in persons with Down Syndrome

Persons affected by Down Syndrome show a heterogeneous phenotype that includes developmental defects and cognitive and haematological disorders. Premature accelerated aging and the consequent development of age associated diseases like Alzheimer Disease (AD) seem to be the cause of higher mortality late in life of DS persons. Down Syndrome is caused by the complete or partial trisomy of chromosome 21, but it is not clear if the molecular alterations of the disease are triggered by the specific functions of a limited number of genes on chromosome 21 or by the disruption of genetic homeostasis due the presence of a trisomic chromosome. As epigenomic studies can help to shed light on this issue, here we used the Infinium HumanMethilation450 BeadChip to analyse blood DNA methylation patterns of 29 persons affected by Down syndrome (DSP), using their healthy siblings (DSS) and mothers (DSM) as controls. In this way we obtained a family-based model that allowed us to monitor possible confounding effects on DNA methylation patterns deriving from genetic and environmental factors. We showed that defects in DNA methylation map in genes involved in developmental, neurological and haematological pathways. These genes are enriched on chromosome 21 but localize also in the rest of the genome, suggesting that the trisomy of specific genes on chromosome 21 induces a cascade of events that engages many genes on other chromosomes and results in a global alteration of genomic function. We also analysed the methylation status of three target regions localized at the promoter (Ribo) and at the 5’ sequences of 18S and 28S regions of the rDNA, identifying differently methylated CpG sites. In conclusion, we identified an epigenetic signature of Down Syndrome in blood cells that sustains a link between developmental defects and disease phenotype, including segmental premature aging.

Mitochondrial DNA rearrangements during human aging: a study on liver, muscle and adipose tissue

Aging is characterized by a chronic, low-grade inflammatory state called “inflammaging”. Mitochondria are the main source of reactive oxygen species (ROS), which trigger the production of pro-inflammatory molecules. We are interested in studying the age-related modifications of the mitochondrial DNA (mtDNA), which can be affected by the lifelong exposure to ROS and are responsible of mitochondrial dysfunction. Moreover, increasing evidences show that telomere shortening, naturally occurring with aging, is involved in mtDNA damage processes and thus in the pathogenesis of age-related disorders. Thus the primary aim of this thesis was the analysis of mtDNA copy number, deletion level and integrity in different-age human biopsies from liver, vastus lateralis skeletal muscle of healthy subjects and patients with limited mobility of lower limbs (LMLL), as well as adipose tissue. The telomere length and the expression of nuclear genes related to mitobiogenesis, fusion and fission, mitophagy, mitochondrial protein quality control system, hypoxia, production and protection from ROS were also evaluated. In liver the decrease in mtDNA integrity with age is accompanied with an increase in mtDNA copy number, suggesting the existence of a “compensatory mechanism” able to maintain the functionality of this organ. Different is the case of vastus lateralis muscle, where any “compensatory pathway” is activated and mtDNA integrity and copy number decrease with age, both in healthy subjects and in patients. Interestingly, mtDNA rearrangements do not incur in adipose tissue with advancing age. Finally, in all tissues a marked gender difference appears, suggesting that aging and also gender diversely affect mtDNA rearrangements and telomere length in the three human tissues considered, likely depending on their different metabolic needs and inflammatory status.

Basi molecolari ed implicazioni fisio-patologiche dell'alterata glicosilazione di IgG nell'invecchiamento

Introduzione: Le catene N-linked associate al principale sito di N-glicosilazione (Asn297) delle IgG sono di tipo bi-antennario e presentano una grande microeterogeneità in quanto una o entrambe le antenne possono terminare con uno o due residui di acido sialico, galattosio o N-acetilglucosammina ed essere core-fucosilate. Nell’invecchiamento e in malattie infiammatorie aumenta la percentuale di glicani associati alle catene pesanti delle IgG privi del galattosio terminale (IgG-G0). La glicosilazione enzimatica delle proteine è classicamente un processo intracellulare, sebbene recenti studi abbiano messo in evidenza la possibilità di una glicosilazione ecto-cellulare in quanto le piastrine sono ottimi donatori di nucleotidi-zuccheri. Scopo: Misurare le attività delle glicosiltrasferasi ST6Gal1 e B4GalT plasmatiche (potenzialmente responsabili della glicosilazione di proteine plasmatiche) in soggetti di entrambi i sessi e di età compresa tra 5 e 105 anni e correlarle con lo stato di glicosilazione di IgG circolanti (analizzato mediante lectin-blot) e il GlycoAge test, un noto marcatore di invecchiamento, espresso come il logaritmo del rapporto tra gli N-glicani agalattosilati e di-galattosilati associati a glicoproteine plasmatiche. Risultati e conclusioni: I dati ottenuti indicano che: 1) l’attività B4GalT si propone come nuovo marcatore di invecchiamento perché aumenta linearmente con l’età; 2) la ST6Gal1 è maggiormente espressa solo nei bambini e negli over 80; 3) le attività delle due glicosilatransferasi non risultano correlate in modo significativo né tra loro né con il GlycoAge test, indicando che questi tre marcatori siano espressioni di diversi quadri fisio-patologici legati all’invecchiamento; 4) con l’età si ha una predominanza di glicoforme di IgG pro-infiammatorie, ovvero prive dell’acido sialico, del galattosio terminali e del core fucose; 5) l’attività della ST6Gal1 e B4GalT risultano in controtendenza con il grado di sialilazione e galattosilazione delle IgG, indicando quindi che la loro glicosilazione non avviene a livello extracellulare.

Preclinical development of anti-cancer strategies against human HER-2

HER-2 is a 185 kDa transmembrane receptor tyrosine kinase that belongs to the EGFR family. HER-2 is overexpressed in nearly 25% of human breast cancers and women with this subtype of breast cancer have a worse prognosis and frequently develop metastases. The progressive high number of HER-2-positive breast cancer patients with metastatic spread in the brain (up to half of women) has been attributed to the reduction in mortality, the effectiveness of Trastuzumab in killing metastatic cells in other organs and to its incapability to cross the blood-brain barrier. Apart from full-length-HER-2, a splice variant of HER-2 lacking exon 16 (here referred to as D16) was identified in human HER-2-positive breast cancers. Here, the contribution of HER-2 and D16 to mammary carcinogenesis was investigated in a model transgenic for both genes (F1 model). A dominant role of D16, especially in early stages of tumorigenesis, was suggested and the coexistence of heterogeneous levels of HER-2 and D16 in F1 tumors revealed the undeniable value of F1 strain as preclinical model of HER-2-positive breast cancer, closer resembling the human situation in respect to previous models. The therapeutical efficacy of anti-HER-2 agents, targeting HER-2 receptor (Trastuzumab, Lapatinib, R-LM249) or signaling effectors (Dasatinib, UO126, NVP-BKM120), was investigated in models of local or advanced HER-2-positive breast cancer. In contrast with early studies, data herein collected suggested that the presence of D16 can predict a better response to Trastuzumab and other agents targeting HER-2 receptor or Src activity. Using a multiorgan HER-2-positive metastatic model, the efficacy of NVP-BKM120 (PI3K inhibitor) in blocking the growth of brain metastases and the oncolytic ability of R-LM249 (HER-2-retargeted HSV) to reach and destroy metastatic HER-2-positive cancer cells were shown. Finally, exploiting the definition of “oncoantigen” given to HER-2, the immunopreventive activity of two vaccines on HER-2-positive mammary tumorigenesis was demonstrated.

Profili di espressione genetica ed epigenetica ad impatto prognostico e predittivo nel carcinoma squamoso e nelle lesioni potenzialmente maligne del cavo orale

Il carcinoma squamoso orale (CSO) è spesso preceduto da lesioni definite potenzialmente maligne tra cui la leucoplachia e il lichen ma una diagnosi precoce avviene ancora oggi in meno della metà dei casi. Inoltre spesso un paziente trattato per CSO svilupperà secondi tumori. Scopo del lavoro di ricerca è stato: 1) Studiare, mediante metodica di next generation sequencing, lo stato di metilazione di un gruppo di geni a partire da prelievi brushing del cavo orale al fine di identificare CSO o lesioni ad alto rischio di trasformazione maligna. 2) Valurare la relazione esistente tra sovraespressione di p16INK4A e presenza di HPV in 35 pazienti affetti da lichen 3) Valutare la presenza di marker istopatologici predittivi di comparsa di seconde manifestazioni tumorali 4) valutare la relazione clonale tra tumore primitivo e metastasi linfonodale in 8 pazienti mediante 2 metodiche di clonalità differenti: l’analisi di mtDNA e delle mutazioni del gene TP53. I risultati hanno mostrato: 1) i geni ZAP70 e GP1BB hanno presentato un alterato stato di metilazione rispettivamente nel 100% e nel 90,9% di CSO e lesioni ad alto rischio, mentre non sono risultati metilati nei controlli sani; ipotizzando un ruolo come potenziali marcatori per la diagnosi precoce nel CSO. 2)Una sovraespressione di p16INK4A è risultata in 26/35 pazienti affetti da lichen ma HPV-DNA è stato identificato in soli 4 campioni. Nessuna relazione sembra essere tra sovraespressione di p16INK4A e virus HPV. 3)L’invasione perineurale è risultato un marker predittivo della comparsa di recidiva locale e metastasi linfonodale, mentre lo stato dei margini chirurgici si è rilevato un fattore predittivo per la comparsa di secondi tumori primitivi 4) Un totale accordo nei risultati c’è stato tra analisi di mtDNA e analisi di TP53 e le due metodiche hanno identificato la presenza di 4 metastasi linfonodali non clonalmente correlate al tumore primitivo.

Key issues in diagnosing and treating acute aortic syndromes: results from the metropolitan area of Bologna network

Background: Survival of patients with Acute Aortic Syndrome (AAS) may relate to the speed of diagnosis. Diagnostic delay is exacerbated by non classical presentations such as myocardial ischemia or acute heart failure (AHF). However little is known about clinical implications and pathophysiological mechanisms of Troponin T elevation and AHF in AAS. Methods and Results: Data were collected from a prospective metropolitan AAS registry (398 patients diagnosed between 2000 and 2013). Troponin T values (either standard or high sensitivity assay, HS) were available in 248 patients (60%) of the registry population; the overall frequency of troponin positivity was 28% (ranging from 16% to 54%, using standard or HS assay respectively, p = 0.001). Troponin positivity was associated with a twofold increased risk of long in-hospital diagnostic time (OR 1.92, 95% CI 1.05-3.52, p = 0.03), but not with in-hospital mortality. The combination of positive troponin and ACS-like ECG abnormalities resulted in a significantly increased risk of inappropriate therapy due to a misdiagnosis of ACS (OR 2.48, 95% CI 1.12-5.54, p = 0.02). Patients with AHF were identified by the presence of dyspnea as presentation symptom or radiological signs of pulmonary congestion or cardiogenic shock. The overall frequency of AHF was 28 % (32% type A vs. 20% type B AAS, p = 0.01). AHF was due to a variety of pathophysiological mechanisms including cardiac tamponade (26%), aortic regurgitation (25%), myocardial ischemia (17%), hypertensive crisis (10%). AHF was associated with increased surgical delay and with increased risk of in-hospital death (adjusted OR 1.97 95% CI1.13-3.37,p=0.01). Conclusions: Troponin positivity (particularly HS) was a frequent finding in AAS. Abnormal troponin values were strongly associated with ACS-like ECG findings, in-hospital diagnostic delay, and inappropriate therapy. AHF was associated with increased surgical delay and was an independent predictor of in-hospital mortality.

Balloon Aortic Valvuloplasty as Bridge-to-Decision in High Risk Patients with Severe Aortic Valve Stenosis

Background. A sizable group of patients with symptomatic aortic stenosis (AS) can undergo neither surgical aortic valve replacement (AVR) nor transcatheter aortic valve implantation (TAVI) because of clinical contraindications. The aim of this study was to assess the potential role of balloon aortic valvuloplasty (BAV) as a “bridge-to-decision” in selected patients with severe AS and potentially reversible contraindications to definitive treatment. Methods. We retrospectively enrolled 645 patients who underwent first BAV at our Institution between July 2007 and December 2012. Of these, the 202 patients (31.2%) who underwent BAV as bridge-to-decision (BTD) requiring clinical re-evaluation represented our study population. BTD patients were further subdivided in 5 groups: low left ventricular ejection fraction; mitral regurgitation grade ≥3; frailty; hemodynamic instability; comorbidity. The main objective of the study was to evaluate how BAV influenced the final treatment strategy in the whole BTD group and in its single specific subgroups. Results. Mean logistic EuroSCORE was 23.5±15.3%, mean age was 81±7 years. Mean transaortic gradient decreased from 47±17 mmHg to 33±14 mmHg. Of the 193 patients with BTD-BAV who received a second heart team evaluation, 72.5% were finally deemed eligible for definitive treatment (25.4%for AVR; 47.2% for TAVI): respectively, 96.7% of patients with left ventricular ejection fraction recovery; 70.5% of patients with mitral regurgitation reduction; 75.7% of patients who underwent BAV in clinical hemodynamic instability; 69.2% of frail patients and 68% of patients who presented relevant comorbidities. 27.5% of the study population was deemed ineligible for definitive treatment and treated with standard therapy/repeated BAV. In-hospital mortality was 4.5%, cerebrovascular accident occurred in 1% and overall vascular complications were 4% (0.5% major; 3.5% minor). Conclusions. Balloon aortic valvuloplasty should be considered as bridge-to-decision in high-risk patients with severe aortic stenosis who cannot be immediate candidates for definitive percutaneous or surgical treatment.

Improvement of photon transport model by including coupled photon-electron transport and kernel refinement

The first part of this work deals with the inverse problem solution in the X-ray spectroscopy field. An original strategy to solve the inverse problem by using the maximum entropy principle is illustrated. It is built the code UMESTRAT, to apply the described strategy in a semiautomatic way. The application of UMESTRAT is shown with a computational example. The second part of this work deals with the improvement of the X-ray Boltzmann model, by studying two radiative interactions neglected in the current photon models. Firstly it is studied the characteristic line emission due to Compton ionization. It is developed a strategy that allows the evaluation of this contribution for the shells K, L and M of all elements with Z from 11 to 92. It is evaluated the single shell Compton/photoelectric ratio as a function of the primary photon energy. It is derived the energy values at which the Compton interaction becomes the prevailing process to produce ionization for the considered shells. Finally it is introduced a new kernel for the XRF from Compton ionization. In a second place it is characterized the bremsstrahlung radiative contribution due the secondary electrons. The bremsstrahlung radiation is characterized in terms of space, angle and energy, for all elements whit Z=1-92 in the energy range 1–150 keV by using the Monte Carlo code PENELOPE. It is demonstrated that bremsstrahlung radiative contribution can be well approximated with an isotropic point photon source. It is created a data library comprising the energetic distributions of bremsstrahlung. It is developed a new bremsstrahlung kernel which allows the introduction of this contribution in the modified Boltzmann equation. An example of application to the simulation of a synchrotron experiment is shown.

Il Decameron e la letteratura d'Oriente: confronti e scambi

Il lavoro si divide in quattro capitoli in cui il candidato cerca di stabilire i rapporti intertestuali tra il Sindbad, un libro di matrice orientale, e la Disciplina Clericalis da una parte e il Decameron dall’altra. 1- Nel primo capitolo il candidato ha trattato l’origine e la diffusione del Il libro di Sindbad e della Disciplina Clericalis. Il libro di Sindbad è di indubbia origine orientale. Si diffonde in oriente e poi in Occidente. Giunge in Italia nel Dodicesimo secolo. L’altra opera è la Disciplina Clericalis, di Pietro Alfonsi, un-opera di origine orientale. 2- Nel secondo capitolo il candidato ha svolto una attenta ricerca sulla visione boccacciano verso il mondo orientale, arabo-islamico in particolare. 3- Nel terzo capitolo il candidato mette a confronto la struttura narrativa del Sindbad con quella del Decameron, rilevando gli elementi principali che accomunano le due strutture delle due opere sono. Nella parte finale del capitolo il candidato mette in discussione il termine con cui viene definita la struttura narrativa, cioè la cosiddetta cornice, dando una nuova terminologia alla struttura. 4- Nel quarto e ultimo capitolo il candidato cerca di rintracciare le fonti di alcune novelle decameroniane. Le fonti si dividono in due parti: scritte e orali. Nella prima parte mette a confronto alcune novelle del Decameron con racconti della Disciplina Clericalis e del Sette Savi. La seconda parte invece studia le fonti orali di altre novelle decameroniane le cui radici affondano nella tradizione orientale, arabo-islamica soprattutto. La prima novella è la (I, 5) della marchesana Monferrato. La (V, 9), la (VIII, 2), e l’ultima novella in questa parte è la (X, 3).

Identificazione dei meccanismi molecolari responsabili del ruolo oncosoppressivo della molecola CD99 nell'osteosarcoma

CD99, glicoproteina di membrana codificata dal gene MIC2, è coinvolta in numerosi processi cellulari, inclusi adesione, migrazione, apoptosi, differenziamento e regolazione del trafficking intracellulare di proteine, in condizioni fisiologiche e patologiche. Nell’osteosarcoma risulta scarsamente espressa ed ha ruolo oncosoppressivo. L’isoforma completa (CD99wt) e l’isoforma tronca (CD99sh), deleta di una porzione del dominio intracellulare, influenzano in modo opposto la malignità tumorale. In questo studio, comparando cellule di osteosarcoma caratterizzate da differenti capacità metastatiche e diversa espressione di CD99, abbiamo valutato la modulazione dei contatti cellula-cellula, la riorganizzazione del citoscheletro di actina e la modulazione delle vie di segnalazione a valle del CD99, al fine di identificare i meccanismi molecolari regolati da questa molecola e responsabili del comportamento migratorio e invasivo delle cellule di osteosarcoma. L'espressione forzata di CD99wt induce il reclutamento di N-caderina e β-catenina a livello delle giunzioni aderenti ed inibisce l'espressione di molecole cruciali nel processo di rimodellamento del citoscheletro di actina, come ACTR2, ARPC1A, Rho-associated, coiled–coil-containing protein kinase 2 (ROCK2), nonché di ezrina, membro della famiglia ezrin/radixin/moesin e chiaramente associata con la progressione tumorale e la metastatizzazione dell’OS. Gli studi funzionali identificano ROCK2 come mediatore fondamentale nella regolazione della migrazione e della diffusione metastatica dell’osteosarcoma. Mantenendo cSRC in una conformazione inattiva, CD99wt inibisce la segnalazione mediata da ROCK2 inducendo una diminuzione dell’ezrina a livello della membrana accompagnata dalla traslocazione in membrana di N-caderina e β-catenina, principali ponti molecolari per il citoscheletro di actina. La ri-espressione di CD99wt, generalmente presente negli osteoblasti, ma perso nelle cellule di osteosarcoma, attraverso l'inibizione dell'attività di cSrc e ROCK2, aumenta la forza di contatto e riattiva i segnali anti-migratori ostacolando l’azione pro-migratoria, altrimenti dominante, dell’ezrina nell’osteosarcoma. Abbiamo infine valutato la funzione di ROCK2 nel sarcoma di Ewing: nonostante il ruolo oncogenico esercitato da CD99, ROCK2 guida la migrazione cellulare anche in questa neoplasia.

Caratterizzazione e simulazione di processi di colata in sabbia di ghise sferoidali

L’oggetto principale delle attività di tesi è la caratterizzazione numerico-sperimentale di processi di colata in sabbia di ghisa sferoidale. Inizialmente è stata effettuata un’approfondita indagine bibliografica per comprendere appieno le problematiche relative all’influenza dei parametri del processo fusorio (composizione chimica, trattamento del bagno, velocità di raffreddamento) sulle proprietà microstrutturali e meccaniche di getti ottenuti e per valutare lo stato dell’arte degli strumenti numerici di simulazione delle dinamiche di solidificazione e di previsione delle microstrutture. Sono state definite, realizzate ed impiegate attrezzature sperimentali di colata per la caratterizzazione di leghe rivolte alla misura ed alla differenziazione delle condizioni di processo, in particolare le velocità di raffreddamento, ed atte a validare strumenti di simulazione numerica e modelli previsionali. Inoltre sono stati progettati ed impiegati diversi sistemi per l’acquisizione ed analisi delle temperature all’interno di getti anche di grandi dimensioni. Lo studio, mediante analisi metallografica, di campioni di materiale ottenuto in condizioni differenziate ha confermato l’effetto dei parametri di processo considerati sulle proprietà microstrutturali quali dimensioni dei noduli di grafite e contenuto di ferrite e perlite. In getti di grandi dimensioni si è riscontrata anche una forte influenza dei fenomeni di macrosegregazione e convezione della lega su microstrutture e difettologie dei getti. Le attività si sono concentrate principalmente nella simulazione numerica FEM dei processi fusori studiati e nell’impiego di modelli empirico-analitici per la previsione delle microstrutture. I dati misurati di temperature di processo e di microstrutture sono stati impiegati per la validazione ed ottimizzazione degli strumenti numerici previsionali impiegati su un ampio intervallo di condizioni di processo. L’impiego di strumenti affidabili di simulazione del processo fusorio, attraverso l’implementazione di correlazioni sperimentali microstrutture-proprietà meccaniche, permette la valutazione di proprietà e difettologie dei getti, fornendo un valido aiuto nell’ottimizzazione del prodotto finito e del relativo processo produttivo.

I tre libri di salmi vespertini a otto voci (opp. I, VII e XI) di Giovanni Paolo Colonna

Le tre raccolte di salmi da vespro a otto voci nello stile pieno di Giovanni Paolo Colonna (Bologna 1637-1695), pubblicate rispettivamente nel 1681, nel 1686 e nel 1694 (opp.I, VII e XI), costituiscono un oggetto di studio privilegiato nell’ambito della ricca produzione a stampa dell’autore: in primo luogo, esse ebbero ampia e favorevole recezione, come testimoniano la diffusione degli esemplari, le ristampe, le copie manoscritte ricavate dalle edizioni; in secondo luogo, la fortuna postuma del compositore fu legata in buona parte alla sua musica sacra a doppio coro e, in particolare, al favore riscosso dai suoi libri di salmi; infine, l’analisi delle tre raccolte consente di confrontare le risorse tecniche e stilistiche messe in opera da Colonna in composizioni afferenti a uno stesso genere ma risalenti a periodi diversi. La dissertazione è articolata in tre parti: nella prima sono presi in esame gli ordinamenti liturgici secenteschi relativi alla celebrazione dei vespri, onde illustrare la cornice rituale alla quale i salmi di Colonna erano destinati, e si passano in rassegna alcune definizioni di stile pieno e di contrappunto a otto voci desunte dalla trattatistica coeva. La seconda parte è dedicata alla lettura storico-critica delle opp. I, VII e XI nel contesto generale della produzione dell’autore. La terza parte contiene l’edizione integrale dell’opera VII e XI, nonché una scelta di brani tratti dall’op. I.

La ricerca traslazionale in farmacologia gastroenterologica

Il presente studio si concentra sull’analisi degli aspetti traslazionali nella ricerca farmacologica applicata alla Gastroenterologia. La trattazione si articola in due parti: una prima elaborazione teorica, che permette di inquadrare nel contesto della ricerca traslazionale il razionale scientifico ed etico alla base delle attività sperimentali eseguite durante il triennio; una seconda parte, nella quale si riportano i metodi, i risultati e le osservazioni conclusive derivanti dallo studio sperimentale. Nella prima parte vengono analizzate alcune caratteristiche delle procedure, adottate nella ricerca in ambito farmacologico gastrointestinale, che permettono di ottenere un dato verosimile derivabile da modelli diversi rispetto all’organismo umano. Sono inclusi nella trattazione gli aspetti etici dell’utilizzo di alcuni modelli animali di patologie intestinali organiche e funzionali in relazione al loro grado di predittività rispetto alla realtà sperimentale clinica. Nella seconda parte della trattazione, viene presentato uno studio esplorativo tissutale multicentrico sul ruolo del sistema oppioide e cannabinoide nella sindrome dell’intestino irritabile (IBS). Obiettivo dello studio è la valutazione dell’espressione e la localizzazione del recettore oppioide µ (µOR), del suo ligando β endorfina (β-END) e del recettore cannabinoide 2 (CB2) nei pazienti con IBS ad alvo costipato (IBS-C) e diarroico (IBS-D), ed in soggetti sani (HC). I dati ottenuti indicano un’implicazione del sistema oppioide e cannabinoide nella risposta immune alterata riscontrata nei pazienti con IBS ed in particolare nel sottogruppo IBS-C. La presente trattazione suggerisce come la creazione di nuovi sistemi di indagine sempre più validi da un punto di vista traslazionale possa dipendere, almeno in parte, dalla capacità di integrare realtà disciplinari, tecnologie ed esperienze metodologiche diverse nel contesto della ricerca in campo biomedico e farmacologico ed in particolare tramite un mutuo scambio di informazioni tra realtà clinica e ricerca di base

The medical management after surgery for advanced heart failure

The aim of the Research of this Ph D Project is to improve the medical management after surgery for advanced heart failure, both after left ventricular assist devices (LVAD) implantation, and after heart transplantation in the long-term. Regarding heart transplantation (HTx), the Research Project is focused on diagnostics, classification, prevention and treatment of cardiac allograft vasculopathy (CAV), and on treatment of post-HTx cancers; the results are presented in the first part of this Thesis. In particular, the main aspect investigated are the prognostic role of information derived from coronary angiography, coronary tomography and intravascular ultrasound, and the different sensitivity of these techniques in predicting outcomes and in diagnosing CAV. Moreover, the role of mTOR inhibitors on CAV prevention or treatment is investigated, both alone and in combination with different anti-CMV prevention strategies, as well as the impact of mTOR inhibitors on clinical outcomes in the long term. Regarding LVAD, the main focus is on the role of transthoracic echocardiography in the management of patients with a continuous-flow, centrifugal, intrapericardial pump (HVAD, Heartware); this section is reported in the second part of this Thesis. The main aspects investigated are the use of echocardiography in patients with HVAD device and its interaction with the information derived from pump curves' analysis in predicting aortic valve opening status, a surrogate of the condition of support provided by the LVAD.

A simple voltage/mass index increases the suspicion of amyloidotic cardiomyopathy: an electrocardiographic and echocardiographic study of 767 patients with increased left ventricular wall thickness due to different causes

Background-Amyloidotic cardiomyopathy (AC) can mimic true left ventricular hypertrophy (LVH), including hypertrophic cardiomyopathy (HCM) and hypertensive heart disease (HHD). We assessed the diagnostic value of combined electrocardiographic/echocardiographic indexes to identify AC among patients with increased echocardiographic LV wall thickness due to either different etiologies of amyloidosis or HCM or HHD. Method-First, we studied 469 consecutive patients: 262 with biopsy/genetically proven AC (with either AL or transthyretin (TTR)-related amyloidosis); 106 with HCM; 101 with HHD. We compared the diagnostic performance of: low QRS voltage, symmetric LVH, low QRS voltage plus interventricular septal thickness >1.98 cm, Sokolow index divided by the cross-sectional area of LV wall, Sokolow index divided by body surface area indexed LV mass (LVMI), Sokolow index divided by LV wall thickness, Sokolow index divided by (LV wall/height^2.7); peripheral QRS score divided by LVMI, Peripheral QRS score divided by LV wall thickness, Peripheral QRS score divided by LV wall thickness indexed to height^2.7, total QRS score divided by LVMI, total QRS score divided by LV wall thickness; total QRS score divided by (LV wall/height^2.7). We tested each criterion, separately in males and females, in the following settings: AC vs. HCM+HHD; AC vs. HCM; AL vs. HCM+HHD; AL vs. HCM; TTR vs. HCM+HHD; TTR vs. HCM. Results-Low QRS voltage showed high specificity but low sensitivity for the identification of AC. All the combined indexes had a higher diagnostic accuracy, being total QRS score divided by LV wall thickness or by LVMI associated with the best performances and the largest areas under the ROC curve. These results were validated in 298 consecutive patients with AC, HCM or HHD. Conclusions-In patients with increased LV wall thickness, a combined ECG/ echocardiogram analysis provides accurate indexes to non-invasively identify AC. Total QRS score divided by LVMI or LV wall thickness offers the best diagnostic performance.