Mitochondrial dysfunction in a cell model of thyroid oncocytoma

The role of mitochondrial dysfunction in cancer has long been a subject of great interest. In this study, such dysfunction has been examined with regards to thyroid oncocytoma, a rare form of cancer, accounting for less than 5% of all thyroid cancers. A peculiar characteristic of thyroid oncocytic cells is the presence of an abnormally large number of mitochondria in the cytoplasm. Such mitochondrial hyperplasia has also been observed in cells derived from patients suffering from mitochondrial encephalomyopathies, where mutations in the mitochondrial DNA(mtDNA) encoding the respiratory complexes result in oxidative phosphorylation dysfunction. An increase in the number of mitochondria occurs in the latter in order to compensate for the respiratory deficiency. This fact spurred the investigation into the presence of analogous mutations in thyroid oncocytic cells. In this study, the only available cell model of thyroid oncocytoma was utilised, the XTC-1 cell line, established from an oncocytic thyroid metastasis to the breast. In order to assess the energetic efficiency of these cells, they were incubated in a medium lacking glucose and supplemented instead with galactose. When subjected to such conditions, glycolysis is effectively inhibited and the cells are forced to use the mitochondria for energy production. Cell viability experiments revealed that XTC-1 cells were unable to survive in galactose medium. This was in marked contrast to the TPC-1 control cell line, a thyroid tumour cell line which does not display the oncocytic phenotype. In agreement with these findings, subsequent experiments assessing the levels of cellular ATP over incubation time in galactose medium, showed a drastic and continual decrease in ATP levels only in the XTC-1 cell line. Furthermore, experiments on digitonin-permeabilised cells revealed that the respiratory dysfunction in the latter was due to a defect in complex I of the respiratory chain. Subsequent experiments using cybrids demonstrated that this defect could be attributed to the mitochondrially-encoded subunits of complex I as opposed to the nuclearencoded subunits. Confirmation came with mtDNA sequencing, which detected the presence of a novel mutation in the ND1 subunit of complex I. In addition, a mutation in the cytochrome b subunit of complex III of the respiratory chain was detected. The fact that XTC-1 cells are unable to survive when incubated in galactose medium is consistent with the fact that many cancers are largely dependent on glycolysis for energy production. Indeed, numerous studies have shown that glycolytic inhibitors are able to induce apoptosis in various cancer cell lines. Subsequent experiments were therefore performed in order to identify the mode of XTC-1 cell death when subjected to the metabolic stress imposed by the forced use of the mitochondria for energy production. Cell shrinkage and mitochondrial fragmentation were observed in the dying cells, which would indicate an apoptotic type of cell death. Analysis of additional parameters however revealed a lack of both DNA fragmentation and caspase activation, thus excluding a classical apoptotic type of cell death. Interestingly, cleavage of the actin component of the cytoskeleton was observed, implicating the action of proteases in this mode of cell demise. However, experiments employing protease inhibitors failed to identify the specific protease involved. It has been reported in the literature that overexpression of Bcl-2 is able to rescue cells presenting a respiratory deficiency. As the XTC-1 cell line is not only respiration-deficient but also exhibits a marked decrease in Bcl-2 expression, it is a perfect model with which to study the relationship between Bcl-2 and oxidative phosphorylation in respiratory-deficient cells. Contrary to the reported literature studies on various cell lines harbouring defects in the respiratory chain, Bcl-2 overexpression was not shown to increase cell survival or rescue the energetic dysfunction in XTC-1 cells. Interestingly however, it had a noticeable impact on cell adhesion and morphology. Whereas XTC-1 cells shrank and detached from the growth surface under conditions of metabolic stress, Bcl-2-overexpressing XTC-1 cells appeared much healthier and were up to 45% more adherent. The target of Bcl-2 in this setting appeared to be the actin cytoskeleton, as the cleavage observed in XTC-1 cells expressing only endogenous levels of Bcl-2, was inhibited in Bcl-2-overexpressing cells. Thus, although unable to rescue XTC-1 cells in terms of cell viability, Bcl-2 is somehow able to stabilise the cytoskeleton, resulting in modifications in cell morphology and adhesion. The mitochondrial respiratory deficiency observed in cancer cells is thought not only to cause an increased dependency on glycolysis but it is also thought to blunt cellular responses to anticancer agents. The effects of several therapeutic agents were thus assessed for their death-inducing ability in XTC-1 cells. Cell viability experiments clearly showed that the cells were more resistant to stimuli which generate reactive oxygen species (tert-butylhydroperoxide) and to mitochondrial calcium-mediated apoptotic stimuli (C6-ceramide), as opposed to stimuli inflicting DNA damage (cisplatin) and damage to protein kinases(staurosporine). Various studies in the literature have reported that the peroxisome proliferator-activated receptor-coactivator 1(PGC-1α), which plays a fundamental role in mitochondrial biogenesis, is also involved in protecting cells against apoptosis caused by the former two types of stimuli. In accordance with these observations, real-time PCR experiments showed that XTC-1 cells express higher mRNA levels of this coactivator than do the control cells, implicating its importance in drug resistance. In conclusion, this study has revealed that XTC-1 cells, like many cancer cell lines, are characterised by a reduced energetic efficiency due to mitochondrial dysfunction. Said dysfunction has been attributed to mutations in respiratory genes encoded by the mitochondrial genome. Although the mechanism of cell demise in conditions of metabolic stress is unclear, the potential of targeting thyroid oncocytic cancers using glycolytic inhibitors has been illustrated. In addition, the discovery of mtDNA mutations in XTC-1 cells has enabled the use of this cell line as a model with which to study the relationship between Bcl-2 overexpression and oxidative phosphorylation in cells harbouring mtDNA mutations and also to investigate the significance of such mutations in establishing resistance to apoptotic stimuli.

I Gesuiti americani espulsi in Italia e Joaquín Camaño (1767-1814)

Joaquín Camaño fu un gesuita della Provincia del Paraguay, vissuto nell' esilio italiano la maggior parte della sua vita dal 1767 al 1820. Il suo lavoro e la sua fama possono essere considerati di minore importanza se paragonati a molti altri gesuiti esiliati per ordine di Carlo III alla fine del XVIII secolo in Emilia-Romagna. Attraverso la mia ricerca approfondisco il ruolo di J. Camaño quale personaggio minore che entra nella vita degli altri espulsi tramite un dinamico network relazionale di cui è stato uno dei principali artefici. Il mio obiettivo è stato quello di studiare l'impatto che ebbero gli esuli gesuiti americani, attraverso la vita di Joaquin Camaño, sul mondo intellettuale italiano, europeo ed americano dopo l'espulsione del 1767. Egli, con i suoi studi, si inserisce nella rinnovata e vivace retorica del “Mondo Nuovo” che in quegli anni assume un grande dinamismo. Nato nella modesta città di La Rioja, in Argentina, si erge come un brillante cartografo, etnografo e linguista nel contesto dell'Illustrazione europea grazie alla sua particolare vita da missionario. Dopo l'espulsione, Joaquin Camaño, insieme ad altri numerosi confratelli americani, arriverà a Faenza, nello Stato Pontificio, dedicandosi allo studio della cartografia, dell'etnografia e delle lingue americane. Le sue ricerche si collocano in un momento nevralgico per la storia del pensiero linguistico-antropologico, quando l'osservazione diretta e la riflessione teorica dei fenomeni si misuravano con la grande varietà umana ormai riscontrata nel mondo.

Keplero e la musica. Il Libro III dell'Harmonice mundi (Linz, 1619): traduzione e Introduzione

Questo lavoro si concentra su un particolare aspetto della sfaccettata ricerca scientifica di Johannes Kepler (1571-1630), ossia quello teorico-musicale. I pensieri dell’astronomo tedesco riguardanti tale campo sono concentrati – oltre che in alcuni capitoli del Mysterium cosmographicum (1596) ed in alcune sue lettere – nel Libro III dell’Harmonices mundi libri quinque (1619), che, per la sua posizione mediana all’interno dell’opera, tra i primi due libri geometrici e gli ultimi due astronomici, e per la sua funzione di raccordo tra la «speculazione astratta» della geometria e la concretizzazione degli archetipi geometrici nel mondo fisico, assume la struttura di un vero e proprio trattato musicale sul modello di quelli rinascimentali, nel quale la «musica speculativa», dedicata alla teoria delle consonanze e alla loro deduzione geometrica precede la «musica activa», dedicata alla pratica del canto dell’uomo nelle sue differenze, generi e modi. La tesi contiene la traduzione italiana, con testo latino a fronte, del Libro III dell’Harmonice, e un’ampia introduzione che percorre le tappe fondamentali del percorso biografico e scientifico che hanno portato alla concezione di quest’opera – soffermandosi in particolare sulla formazione musicale ricevuta da Keplero, sulle pagine di argomento musicale del Mysterium e delle lettere, e sulle riflessioni filosofico-armoniche sviluppate negli anni di ricerca – e offre gli elementi fondamentali per poter comprendere l’Harmonice mundi in generale e il Libro III in particolare. A ciò si aggiunge, in Appendice, la traduzione, anch’essa con testo latino a fronte, della Sectio V, dedicata alla musica, del Liber IX dell’Almagestum novum (1651) di Giovanni Battista Riccioli (1598-1671), interessante sia dal punto di vista della recezione delle teorie di Keplero che dal punto di vista della storia delle idee musicali.

L'equilibrio istituzionale nell'Unione europea

Il lavoro intende dimostrare che lo sviluppo giurisprudenziale del principio di equilibrio istituzionale, il rapporto tra detto principio e il principio di leale cooperazione, il riconoscimento istituzionale e giurisprudenziale dell’importanza della scelta della base giuridica nella tutela dell’equilibrio istituzionale hanno concorso a determinare la dinamicità dell’evoluzione dell’assetto interistituzionale della Comunità e dell’Unione. Focalizzata l’attenzione sulle nuove basi giuridiche introdotte dal Trattato di Lisbona, sono stati definiti gli assetti del nuovo equilibrio istituzionale analizzando, da un lato, il nuovo quadro istituzionale definito dal titolo III del Trattato sull’Unione europea e, in particolare la “costituzionalizzazione” del principio orizzontale di leale cooperazione. In conclusione, si rileva che con l´entrata in vigore del Trattato di Lisbona le dimensioni politica e giuridica dell’equilibrio istituzionale sono state interessate da due mutamenti di ampia portata. In primo luogo, il completamento del processo di revisione dei trattati apertosi con la dichiarazione di Laeken ha definito un nuovo quadro istituzionale, che si è riflesso in rinnovati meccanismi di funzionamento dell’architettura istituzionale. In secondo luogo, la risposta dell’Unione alla crisi economica e finanziaria ha messo al centro dell’agenda il suo bilancio, la programmazione pluriennale e l’Unione economica. Nel primo caso un’analisi dell’articolo 295 TFUE ha costituito la base di una riflessione sulle modalità di codificazione delle relazioni istituzionali attraverso accordi e sul rapporto tra questi ultimi e il titolo III TUE. Si è rilevata, in particolare, un’incongruenza tra gli obblighi di leale cooperazione orizzontale sanciti dall’articolo 13(2) TUE e gli strumenti finalizzati alla loro istituzionalizzazione. Nel secondo caso, invece, è stato evidenziato come il preminente ruolo del Consiglio europeo, al quale il Trattato di Lisbona ha riconosciuto lo status d'istituzione, abbia modificato gli equilibri, determinando un ritorno del ricorso all’integrazione differenziata rispetto a politiche disciplinate dai Trattati.