Pathophysiology of bile acid aspiration in lung transplant recipients

Duodeno-gastroesophageal reflux aspiration is associated with chronic lung allograft dysfunction (CLAD) and aspiration of bile acids (BA), functional molecules in the gastro-intestinal tract with emulsifying properties. While links between reflux aspiration to lung disease have been identified, the relevance of bile acid as molecular ligands and outcome predictors is poorly defined. We sought to determine and quantify the various BA species in airways of the lung transplant recipients to better understand the various effects of aspirated BA that contribute to post-transplantation outcomes and to investigate their molecular effects on airway function and contractility.

Analisi del popolamento e delle dinamiche culturali del Neolitico nella Puglia Centrale : un approccio territoriale per la Bassa Murgia

L’obiettivo della ricerca condotta dal candidato è stato sin dal principio la proposta di un’analisi del popolamento e delle dinamiche culturali dell’età neolitica nella Puglia Centrale. Tale aspirazione derivava dal fatto che il territorio oggetto di tale ricerca è stato, negli ultimi decenni, assai meno investigato rispetto alle limitrofe aree, come la piana del Tavoliere ed il Salento in particolare. Questa mancanza di informazioni rendeva necessaria una rivisitazione delle ricerche e degli studi, attraverso la costruzione di un atlante del popolamento, al fine di colmare questo vuoto. Infatti, una valutazione del popolamento dell’età neolitica nell’Italia sud-orientale non può essere considerata per aree culturali distinte e geograficamente limitate. Nonostante vi siano importanti differenziazioni di facies archeologiche, è solo attraverso una visione complessiva e con un controllo articolato delle informazioni che è possibile descrivere i processi e le dinamiche che hanno portato ad un popolamento così imponente, dalla sua espansione al repentino collasso, causando la trasformazione del paesaggio pugliese. La scelta di guardare alla complessità neolitica di questo versante della Puglia si lega culturalmente, oltre che geograficamente, alla ricerca già effettuata sulla grande diffusione del neolitico nella piana del Tavoliere di Puglia, unico esempio europeo in quanto a colonizzazione capillare del territorio..Ciò ha permesso di disegnare un quadro globale, che al momento esclude solo la penisola salentina, del popolamento neolitico della Puglia settentrionale e centrale. Le caratteristiche che differenziano i due complessi, sono strettamente legate sia all’habitat insediativo, inteso come scelte insediamentali, che nella regione indagata appare organizzato su diversi livelli (area costiera adriatica, area prospiciente antichi alvei torrentizi, propaggini dell’altopiano delle Murge), che alle forme culturali, intese come produzione artigianale e soprattutto aspetti rituali connessi alla frequentazione delle grotte naturali.

La circolazione dei servizi in una economia sociale di mercato

Questa ricerca intende esaminare l'impatto della circolazione transfrontaliera dei servizi sul bilanciamento tra regole di mercato e politiche sociali. L'analisi di questa tensione costituisce il punto di partenza per una riflessione più ampia che si propone di comprendere come la conciliazione tra solidarietà e competitività e, più generalmente, tra esigenze di protezione sociale degli Stati membri e tradizionali competenze comunitarie nell'ambito del mercato comune, possa operare nel settore dei servizi. Un mercato comune dei servizi in costante espansione in senso transfrontaliero ha indubbiamente effetti non trascurabili sul piano sociale ed in particolare sul diritto del lavoro consolidatosi nelle tradizioni costituzionali degli Stati membri. La necessità di conciliare solidarietà e competitività alla base del concetto di economia sociale ed il rinnovato accento sulla dimensione sociale dell'Unione accolto nel Trattato di Lisbona dovrebbero promuovere una convivenza armoniosa tra un'integrazione europea di carattere principalmente economico ed i residui spazi di intervento statale a tutela dei mercati nazionali del lavoro. Prima di analizzare cause ed effetti di tale potenziale conflitto nell'ambito del mercato europeo dei servizi risulta necessario fornire un panorama del quadro normativo applicabile agli operatori economici che intendano fornire a titolo temporaneo una prestazione in uno Stato membro diverso da quello di stabilimento. Nell'ambito di tale disamina, dedicata alle fonti conflittuali del diritto europeo applicabili ai prestatori di servizi, individueremo le condizioni che devono rispettare gli operatori per esercitare un'attività in uno Stato membro diverso da quello di origine (Parte I). Potremo quindi illustrare come l'esercizio delle libertà comunitarie di circolazione da parte delle imprese europee abbia fatto emergere le contraddizioni ed i limiti del funzionamento del mercato comune rispetto alla fruizione dei diritti sociali da parte dei lavoratori locali e distaccati (Parte II).

Nuovi metodi di diagnosi precoce dei fallimenti di protesi d'anca con accoppiamento articolare ceramica-ceramica

L’accoppiamento articolare in ceramica è sempre più utilizzato in chirurgia protesica dell’anca per le sue eccellenti proprietà tribologiche. Tuttavia la fragilità della ceramica è causa di fallimenti meccanici. Abbiamo quindi condotto una serie di studi al fine di individuare un metodo efficace di diagnosi precoce del fallimento della ceramica. Abbiamo analizzato delle componenti ceramiche espiantate e abbiamo trovato un pattern di usura pre-frattura che faceva supporre una dispersione di particelle di ceramica nello spazio articolare. Per la diagnosi precoce abbiamo validato una metodica basata sulla microanalisi del liquido sinoviale. Per validare la metodica abbiamo eseguito un agoaspirato in 12 protesi ben funzionanti (bianchi) e confrontato i risultati di 39 protesi con segni di rottura con quelli di 7 senza segni di rottura. Per individuare i pazienti a rischio rottura i dati demografici di 26 pazienti con ceramica rotta sono stati confrontati con 49 controlli comparabili in termini demografici, tipo di ceramica e tipo di protesi. Infine è stata condotta una revisione sistematica della letteratura sulla diagnosi della rottura della ceramica. Nell’aspirato la presenza di almeno 11 particelle ceramiche di dimensioni inferiori a 3 micron o di una maggiore di 3 micron per ogni campo di osservazione sono segno di rottura della ceramica. La metodica con agoaspirato ha 100% di sensibilità e 88 % di specificità nel predire rotture della ceramica. Nel gruppo delle ceramiche rotte è stato trovato un maggior numero di malposizionamenti della protesi rispetto ai controlli (p=0,001). Il rumore in protesi con ceramica dovrebbe sollevare il sospetto di fallimento ed indurre ad eseguire una TC e un agoaspirato. Dal confronto con la letteratura la nostra metodica risulta essere la più efficace.

Longitudinal Micro CT-driven biomarkers as a tool to evaluate lung fibrosis progression and antifibrotic efficacy in a refined Bleomycin mouse model

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic progressive disease with no curative pharmacological treatment. Animal models play an essential role in revealing molecular mechanisms involved in the pathogenesis of the disease. Bleomycin (BLM)-induced lung fibrosis is the most widely used and characterized model for anti-fibrotic drugs screening. However, several issues have been reported, such as the identification of an optimal BLM dose and administration scheme as well as gender-specificity. Moreover, the balance between disease resolution, an appropriate time window for therapeutic intervention and animal welfare remains critical aspects yet to be fully elucidated. In this thesis, Micro CT imaging has been used as a tool to identify the ideal BLM dose regimen to induce sustained lung fibrosis in mice as well as to assess the anti-fibrotic effect of Nintedanib (NINT) treatment upon this BLM administration regimen. In order to select the optimal BLM dose scheme, C57bl/6 male mice were treated with BLM via oropharyngeal aspiration (OA), following either double or triple BLM administration. The triple BLM administration resulted in the most promising scheme, able to balance disease resolution, appropriate time-window for therapeutic intervention and animal welfare. The fibrosis progression was longitudinally assessed by micro-CT every 7 days for 5 weeks after BLM administration and 5 animals were sacrificed at each timepoint for the BALF and histological evaluation. The antifibrotic effect of NINT was assessed following different treatment regimens in this model. Herein, we have developed an optimized mouse model of pulmonary fibrosis, enabling three weeks of the therapeutic window to screen putative anti-fibrotic drugs. micro-CT scanning, allowed us to monitor the progression of lung fibrosis and the therapeutical response longitudinally in the same subject, drastically reducing the number of animals involved in the experiment.

Drive up electrochemical and electrochemiluminescence signal through biosensing mechanism optimization

Biomarkers are biological indicators of human health conditions. Their ultra-sensitive quantification is of cardinal importance in clinical monitoring and early disease diagnosis. Biosensors are some worldwide simple and easy-to-use analytical devices as a matter of fact, biosensors using electrochemiluminescence (ECL) are one of the most promising biosensors that needs an ever-increasing sensitivity for improving its clinical effectiveness. The principal aspiration of this project is the investigation of the ECL generation mechanisms for enhancing the ECL intensity and the development of an ultrasensitive sensor, the use of metal-oxide materials (Mox) and the substitution of metal-free dyes. Novel dyes such as BODIPY, TADF are used to improve the sensitivity of ECL techniques thanks to their advantageous and tunable properties, enhancing the signal and also the ECL efficiency. Additionally, the use of Mox could be beneficial for the investigation of two different ECL mechanisms, which occur simultaneously. In this thesis, the investigation of size and distance effects on electrochemical (EC) mechanisms was carried out through the innovative combination of a standard detection system using different size of micromagnetic beads (MBs). That allowed the discovery of an unexpected and highly efficient mechanistic path for electrochemical generation at small distances from the electrode’s surface. The smallest MBs (0.1μm) demostrate an enhancement of electrochemical signal than the bigger one (2.8μm) until 4 times of magnitude. Finally, a novel ultrasensitive sensor, based on the coreactant-luminophores mechanism, was developed for the determination of whole viral genome specific for cardiac HBV and COVID-19 virus. In conclusion, the ECL and the use of EC techniques (such as amperometry), improved the understanding of mechanisms responsible for the ECL/EC signal led to a great enhancement in the signal.

Identificazione di nuove strategie per la valutazione della malattia minima residua nel Mieloma Multiplo: la Biopsia Liquida

Il Mieloma Multiplo (MM) è una patologia neoplastica delle cellule B caratterizzata dalla proliferazione di più cloni di plasmacellule portatrici di diverse anomalie genomiche. Il MM presenta tipicamente un’eterogeneità genomica spaziale e intraclonale, che rende l’aspirato midollare "a singolo sito", attualmente utilizzato per la valutazione della malattia residua (MRD) dopo trattamento, non realmente informativo sulla taglia di malattia e sul panorama genomico della malattia. In considerazione della crescente importanza che sta assumendo la valutazione della MRD, i test per monitorarla dovrebbero essere non invasivi, affidabili e in grado di rappresentare le eterogeneità che caratterizzano il MM. Il presente studio ha permesso di dimostrare la possibilità di utilizzare la biopsia liquida, una metodica innovativa e non invasiva, per caratterizzare i pazienti con MM attivo o con MM smoldering ad alto rischio di evoluzione (HR-SMM) e per determinale l’MRD nei pazienti sottoposti a terapia di prima linea, integrando le metodiche attualmente validate. Nei pazienti arruolati nel presente studio è stato possibile identificare la frazione tumorale di DNA libero circolante (cfDNA-TF) nel sangue periferico, ed è stato possibile caratterizzare la malattia da un punto di vista qualitativo, dimostrando un’elevata concordanza del profilo genomico tra DNA libero circolante e DNA midollare (100% nei pazienti con HR-SMM e 86% nei pazienti con MM attivo). L’esecuzione seriata di biopsie liquide in corso di terapia, con un follow-up mediano di 24 mesi, ha mostrato una rapida e netta riduzione della cfDNA-TF xdalle prime fasi di terapia, con una tendenza a mantenersi mediamente sotto la soglia di sensibilità della metodica anche nelle fasi successive, indipendentemente dall’eventuale persistenza di MRD individuabile a livello midollare o mediante PET-CT. Con un follow-up più lungo probabilmente sarà possibile valutare meglio la capacità di questa metodica di affiancare o eventualmente sostituire l’aspirato midollare.