Innovative therapeutic approaches for the atrophic Age-related Macular Degeneration (“dry” AMD)

Age related macular degeneration (AMD) is a major concern regarding blindness in the world. In western countries, where visual alterations due to minor pathologies as cataract and uncorrected refractive errors are easily resolved, AMD represent the main cause of blindness. Of the two existing forms of the disease, while the neovascular is more aggressive and progress quickly, geographic atrophy is the one still lacking an appropriate therapy. My PhD program was focused on investigating AMD features, trying to understand if some approaches I tested could be able to provide some suggestion about potential future therapies on “dry” AMD. In my research I developed three main projects. The most important part of the work regards the study of integrins and their fundamental role in cell adhesion in a context of interaction between retinal pigmented epithelium (RPE) and immune cells. I investigated how co-culture of these different cell lines can lead to simulate an inflammatory state inducing cell signaling, cytokine production and cell death. The use of integrin antagonists developed in our laboratory, showed how these effects can be reverted. A secondary approach regards the use of antioxidants and their role in epigenetic modifications in ARPE-19 cells to investigate how these compounds might exert their well-known protective role on AMD. Commonly used antioxidants as Lutein and Quercetin do not induce clear epigenetic modifications through histone H3 acetylation indicating only a limited involvement.

Purificazione di plasminogeno con membrane di affinita'

Alcune patologie dell’occhio come la retinopatia diabetica, il pucker maculare, il distacco della retina possono essere curate con un intervento di vitrectomia. I rischi associati all’intervento potrebbero essere superati ricorrendo alla vitrectomia enzimatica con plasmina in associazione o in sostituzione della vitrectomia convenzionale. Inoltre, l’uso di plasmina autologa eviterebbe problemi di rigetto. La plasmina si ottiene attivando il plasminogeno con enzimi quali l’attivatore tissutale (tPA) e l’urochinasi ( uPA ) . La purificazione del plasminogeno dal sangue avviene normalmente attraverso cromatografia di affinità con resina. Tuttavia, le membrane di affinità costituiscono un supporto ideale per questa applicazione poiché possono essere facilmente impaccate prima dell’intervento, permettendo la realizzazione di un dispositivo monouso che fornisce un processo rapido ed economico. Obiettivo di questo lavoro è la preparazione di membrane di affinità per la purificazione del plasminogeno utilizzando L-lisina come ligando di affinità. Per questo scopo sono state usate membrane in cellulosa rigenerata ad attivazione epossidica, modificate con due diversi protocolli per l’immobilizzazione di L-lisina. La densità ligando è stata misurata mediante un saggio colorimetrico che usa l’acido arancio 7 come indicatore. La resa di immobilizzazione è stata studiata in funzione del tempo di reazione e della concentrazione di L-lisina. Le membrane ottimizzate sono state caratterizzate con esperimenti dinamici usando siero bovino e umano, i risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti in esperimenti paralleli condotti con una resina commerciale di affinità con L-lisina. Durante gli esperimenti con siero, le frazioni provenienti da ogni fase cromatografica sono state raccolte e analizzate con HPLC ed elettroforesi SDS-PAGE. In particolare, l’elettroforesi dei campioni eluiti presenta una banda del plasminogeno ben definita indicando che le membrane di affinità con L-lisina sono adatte alla purificazione del plasminogeno. Inoltre, è emerso che le membrane hanno maggiore produttività della resina commerciale di riferimento.