Academic literature on the topic 'Cellule polmonari'

OBJECTIVES: to compare costs of pemetrexed versus docetaxel in patients with non-small cell lung cancer previously treated with chemotherapy paying special attention to the adverse events. MATERIALS AND METHODS: a cost analysis was carried out performing comparison between pemetrexed and docetaxel. Clinical data (overall survival) and resource consumption (chemotherapy drugs, G-CSF, and hospitalizations due to adverse events) were obtained from a randomized phase III trial. The economic evaluation was based on direct costs using local Italian unit costs (euro 2005). The perspective was the National Health Service’s. RESULTS: the study results showed that mean survival of pemetrexed (8,3 months; 0,69 years) was higher than mean survival of docetaxel (7,9 months; 0,66 years). The mean cost of treatment with pemetrexed was 8.684,26 euros and with docetaxel was 6.182,87 euros. This difference was nearly offset by the difference in the costs of adverse events: the mean cost of adverse events due to chemotherapy treatment with pemetrexed (493,93 euros) turned out to be lower than with docetaxel (2.394,34 euros). CONCLUSION: the present cost-analysis could be a stable ground for a further cost-utility analysis, aimed at reaching a more cost-effectiveness management of the chemotherapy-related adverse effects in patients with NSCLC.

La sclerosi tuberosa è una facomatosi trasmessa come carattere autosomico dominante, tramite i geni TSC1 e TSC2. La malattia è caratterizzata da una iperplasia delle cellule ectodermiche e mesodermiche, che conduce alla formazione di lesioni amartomatose. Le sedi più frequentemente coinvolte sono rappresentate dal sistema nervoso centrale, dal cuore, dai reni, dalla cute, dagli occhi e dai polmoni. Una percentuale di pazienti compresa tra il 50 e l'80% presenta lesioni renali, che comprendono angiomiolipomi, cisti renali ed oncocitomi. Questi pazienti, hanno un rischio maggiore di sviluppare carcinoma a cellule renali rispetto ad individui con angiomiolipomi non affetti da ST. Il riscontro ecografico di una qualsiasi neoformazione tra quelle appena elencate può correttamente condurre alla diagnosi di sospetto di ST, solo se “incrociata” col dato clinico, obiettivo. Da ciò il ruolo, potenzialmente cruciale, del nefrologo ecografista nella prima diagnosi di ST. Presentiamo di seguito tre casi di ST, con diagnosi clinica di certezza, con lesioni ecografiche renali molto differenti tra loro. In un primo caso la paziente mostra voluminosi angiomiolipomi renali. Un secondo paziente mostra un quadro ecografico renale sovrapponibile ad un ADPKD. Il terzo caso mostra invece una paziente con un quadro ecografico evolutivo che, da un iniziale “scarring”, evolve verso una trasformazione micro cistica. Questo report, nella nostra opinione, rappresenta un esempio di come reperti ecografici di comune riscontro, se inquadrati correttamente nel contesto clinico, possano invece essere lo spunto per una diagnosi infrequente di ST.

L'inquinamento atmosferico rimane un problema globale per il 21 °secolo, in quanto causa di malattie cardiovascolari e respiratorie. È urgente stabilire il reale impatto del particolato (PM) sulla salute umana includendo l'analisi delle fonti, la distribuzione delle dimensioni, la composizione fisico-chimica (P-chem) e i meccanismi tossicologici. L'aumento dei dati in vitro per stabilire i meccanismi di tossicità utilizzando linee cellulari umane esposte a specifici inquinanti atmosferici da fonti di emissione rigorosamente caratterizzate, potrebbe aiutare a validare approcci scientifici nella caratterizzazione dei rischi per la salute, che alla fine possono determinare azioni normative potenzialmente più efficaci per proteggere la salute pubblica. Lo scopo di questa tesi è stato quello di studiare gli effetti in vitro delle particelle emesse da diverse fonti di combustione utilizzando cellule polmonari umane, concentrandosi sulla relazione tra le caratteristiche P-chem del PM e i processi cellulari e molecolari che inducono la tossicità. Sono stati utilizzati modelli in vitro rappresentativi del sistema respiratorio umano per studiare la bio-interazione e gli effetti tossicologici delle particelle. Sono state confrontate diverse particelle derivate da combustione, con particolare attenzione alle particelle fini e ultrafini (UFPs), ovvero le particelle emesse allo scarico di veicoli di vecchia e nuova generazione diesel (DEP) e alle particelle emesse dalla combustione di biomassa solida per il riscaldamento residenziale. Le emissioni dei veicoli e delle stufe a biomasse, così come la raccolta del PM, sono state eseguite in collaborazione con INNOVHUB SSI (Area Combustibili), mentre la caratterizzazione P-chem e gli studi tossicologici sono stati effettuati presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente (DISAT) - Centro di ricerca POLARIS (Polveri in Ambiente e Rischio per la Salute) e presso l'Unità Consumer Products Safety del Centro Comune di Ricerca della Commissione Europea. I risultati di questo lavoro mostrano che testare diversi materiali campionati in condizioni realistiche consente di valutare come la tossicità delle particelle possa variare in relazione alla fonte. Questi dati suggeriscono che lo stress ossidativo e il rilascio di citochine infiammatorie sono eventi cruciali dopo l'esposizione a DEP, che possono anche portare all'attivazione dell’endotelio vascolare. Confrontando un veicolo diesel di vecchia generazione senza DPF (Diesel Particulate Filter) e uno di ultima generazione (o “Euro 6”) durante la rigenerazione del DPF abbiamo dimostrato che il DEP Euro 6 determina una minore risposta biologica, ed è caratterizzato da diversa composizione metallica e minore concentrazione di Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) rispetto a quello emesso allo scarico del veicolo di vecchia generazione, sebbene le emissioni da Euro 6 durante la rigenerazione del DPF siano caratterizzate da un maggior numero di particelle in modalità nucleazione. Il DEP emesso da un veicolo diesel di vecchia generazione si è confermato essere un componente molto pericoloso del PM urbano, anche rispetto alle particelle derivate dalla combustione (CDPs) di legna. Tuttavia, non si devono escludere possibili conseguenze sulla salute umana derivanti dall'esposizione cronica alle CDPs da biomassa. Inoltre, sono stati valutati anche gli effetti della co-esposizione di nanoparticelle di ossido di metallo (NPs), rappresentative dell’inquinamento non combustivo in miscela con DEP. La co-esposizione con DEP può ridurre la tossicità delle NPs o aumentarla. Questo risultato indica che è necessario valutare la possibile interazione di diverse particelle pericolose presenti in atmosfera e la tossicità derivante dagli effetti della loro miscela.
Due to cardiovascular and respiratory diseases, air pollution remains a global issue for the 21st century. There is an urgent need to establish the real impact of Particulate Matter (PM) on human health by including the analysis of sources, size distribution, physico-chemical (P-chem) composition, and toxicological mechanisms. Increasing in vitro data for establishing pathways of toxicity in human cell lines exposed to specific air pollutants from rigorously characterized emission sources, could help to improve scientifically sound approaches in health risk characterizations, which finally may result in regulatory actions potentially more effective to protect public health. The aim of this thesis was to study the in vitro effects of particles emitted from different combustion sources using human lung cells, focusing on the relationship between the PM P-chem attributes and the cellular and molecular pathways that drive the toxicity. In vitro models, representative of the human respiratory system, were used to study the bio-interaction and toxicological effects of particles. Different exhaust particles were compared, with special emphasis on fine and ultrafine Particles (UFPs), namely Diesel exhaust particles (DEPs) from old and new generation vehicles and on particles emitted from the combustion of solid biomass fuels for residential heating. The emissions from vehicles and biomass-propelled stoves, as well as the PM collection, were performed in collaboration with INNOVHUB SSI (Fuels Department), while the P-chem characterization and toxicological studies were carried out in the Department of Earth and Environmental Sciences (DISAT)- POLARIS research centre (Polveri in Ambiente e Rischio per la Salute) and at the Consumer Products Safety Unit of the European Commission's Joint Research Centre. The results of this work show that testing different material sampled in realistic conditions allows evaluating how the toxicity of particles may vary in relation to the source. These data suggest that oxidative stress and inflammatory cytokines releases are crucial events after DEP exposure, which can also lead to vascular endothelial activation. Comparing an old generation diesel vehicle without DPF (Diesel Particulate Filter) and last generation (or “Euro 6”) one during regeneration of DPF, we proved that Euro 6 is less powerful in activating the biological response, and it is characterized by different metal composition and less concentration of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) than the old generation engine, although the exhaust emission from Euro 6 during DPF regeneration is characterized by a higher number of nucleation-mode particles. DEP emitted from an old generation diesel vehicle was confirmed as a very hazardous component of the urban PM, even when compared to Combustion derived particles (CDPs) from wood burning. However, the possible consequences on human health from chronic exposure to the wood CDPs should not be excluded. Moreover, the co-exposure effects of Metal Oxide Nanoparticles (NPs), representative of non-exhaust sources, and DEP were also evaluated. The co-exposure with DEP can either reduce the toxicity of NPs or enhance it. This finding indicates that the possible interaction of different hazardous airborne particles and the toxicity deriving from the mixture effects should be evaluated.

Obiettivi. Valutare l’angiogenesi tumorale mediante la Microvessel density (MVD) come fattore predittivo di mortalità per tumore polmonare non a piccole cellule (NSCLC) pT1aN0M0 trattato chirurgicamente. Metodi. I dati demografici, clinici e istopatologici sono stati registrati per 82 pazienti (60 maschi, 22 femmine) sottoposti a resezione chirurgica in due diverse Chirurgie Toraciche tra gennaio 2002 e dicembre 2007 per tumori polmonari non a piccole cellule pT1AN0M0. La MVD è stata valutata mediante il conteggio visivo dei microvasi positivi alla colorazione immunoistochimica con anticorpo monoclonale anti-CD31 e definita come il numero medio di microvasi per 1 mm2 di campo ottico. Risultati. Sono state eseguite 59 lobectomie (72%) e 23 resezioni sublobari (28%). Reperti istopatologici: 43 adenocarcinomi (52%) e 39 neoplasie non- adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0; MVD media: 161 (CD31/mm2); mediana: 148; range 50-365, cut-off=150. Una MVD elevata (> 150 CD31/mm2) è stata osservata in 40 pazienti (49%), una MVD ridotta ( ≤ 150 CD31/mm2 ) in 42 pazienti (51%). Sopravvivenze a 5 anni: 70 % e 95%, rispettivamente per il gruppo ad elevata MVD vs il gruppo a ridotta MVD con una p = 0,0041, statisticamente significativa. Il tipo di resezione chirurgica, il diametro del tumore, le principali comorbidità e l’istotipo nono sono stati fattori predittivi significativi di mortalità correlata alla malattia. La MVD è risultata essere superiore nel gruppo “Adenocarcinoma” (MVD mediana=180) rispetto al gruppo “Non-Adenocarcinoma (MVD mediana=125), con un test di Mann-Whitney statisticamente significativo (p < 0,0001). Nel gruppo “Adenocarcinoma” la sopravvivenza a 5 anni è stata del 66% e 93 %, rispettivamente per i pazienti con MVD elevata e ridotta (p = 0.043. Conclusioni. Il nostro studio ha mostrato che la Microvessel density valutata con la colorazione immunoistochimica per CD31 ha un valore prognostico rilevante nel carcinoma polmonare in stadio precoce pT1aN0M0.
Objectives. To evaluate the degree of tumour angiogenesis detected by Microvessel Density (MVD) as a predictor of cancer-related death after surgical treatment in pT1aN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer (NSCLC). Methods. Demographic, surgical, and histopathological data, including MVD, were recorded for 82 patients (male, 60; female, 22; median age 68; range 36–82) who underwent surgical resection in two different Thoracic Surgery Units between January 2002 and December 2007 for pT1AN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer. MVD was assessed by visual count of microvessels immunostained with anti-CD31 monoclonal antibody and defined as the mean count of microvessels per 1-mm2 field area. MVD was then correlated with demographic and tumour-related variables and survival. Results. Fifty-nine lobectomies (72%) and 23 sublobar resections (28%) were performed; a systematic lymphadenectomy was always accomplished. Histopathological findings showed 43 Adenocarcinoma (52%) and 39 Non-adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0 patients; mean tumour diameter was 18mm (range 7-20mm). Mean MVD was 161 (CD31/mm2), median=148, range 50-365. A cut-off was established at 150. High-MVDExpression (>150 CD31/mm2) was observed in 40 patients (49%), Low-MVD-Expression (≤ 150 CD31/mm2) in 42 patients (51%). Survival rates were calculated by the Kaplan–Meier method and compared by the log rank test. 5-years survivals were 70% and 95% for, respectively, the High-MVD-Expression-Group and the Low-MVDExpression- Group with a p=0,0041, statistically significant. Univariate analysis revealed type of surgical resection, tumour diameter , major comorbidities and histotype not to be significant predictors of disease-related death. MVD was found to be higher into the Adenocarcinoma-group (median MVD=180) versus the Non- Adenocarcinoma group (median MVD=125), with a statistically significant Mann-Whitney test (p < 0,0001). According to the Adenocarcinoma-subgroup, 5-years survival rates were 66% and 93% for, respectively, High-MVD-Expression and Low-MVD-Expression patients (p=0,043 statistically significant). Conclusions. Our study indicated that Microvessel Density assessed with CD31 immunostaining has a relevant prognostic value in early lung cancer pT1aN0M0.

Obiettivi. Valutare l’angiogenesi tumorale mediante la Microvessel density (MVD) come fattore predittivo di mortalità per tumore polmonare non a piccole cellule (NSCLC) pT1aN0M0 trattato chirurgicamente. Metodi. I dati demografici, clinici e istopatologici sono stati registrati per 82 pazienti (60 maschi, 22 femmine) sottoposti a resezione chirurgica in due diverse Chirurgie Toraciche tra gennaio 2002 e dicembre 2007 per tumori polmonari non a piccole cellule pT1AN0M0. La MVD è stata valutata mediante il conteggio visivo dei microvasi positivi alla colorazione immunoistochimica con anticorpo monoclonale anti-CD31 e definita come il numero medio di microvasi per 1 mm2 di campo ottico. Risultati. Sono state eseguite 59 lobectomie (72%) e 23 resezioni sublobari (28%). Reperti istopatologici: 43 adenocarcinomi (52%) e 39 neoplasie non- adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0; MVD media: 161 (CD31/mm2); mediana: 148; range 50-365, cut-off=150. Una MVD elevata (> 150 CD31/mm2) è stata osservata in 40 pazienti (49%), una MVD ridotta ( ≤ 150 CD31/mm2 ) in 42 pazienti (51%). Sopravvivenze a 5 anni: 70 % e 95%, rispettivamente per il gruppo ad elevata MVD vs il gruppo a ridotta MVD con una p = 0,0041, statisticamente significativa. Il tipo di resezione chirurgica, il diametro del tumore, le principali comorbidità e l’istotipo nono sono stati fattori predittivi significativi di mortalità correlata alla malattia. La MVD è risultata essere superiore nel gruppo “Adenocarcinoma” (MVD mediana=180) rispetto al gruppo “Non-Adenocarcinoma (MVD mediana=125), con un test di Mann-Whitney statisticamente significativo (p < 0,0001). Nel gruppo “Adenocarcinoma” la sopravvivenza a 5 anni è stata del 66% e 93 %, rispettivamente per i pazienti con MVD elevata e ridotta (p = 0.043. Conclusioni. Il nostro studio ha mostrato che la Microvessel density valutata con la colorazione immunoistochimica per CD31 ha un valore prognostico rilevante nel carcinoma polmonare in stadio precoce pT1aN0M0.
Objectives. To evaluate the degree of tumour angiogenesis detected by Microvessel Density (MVD) as a predictor of cancer-related death after surgical treatment in pT1aN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer (NSCLC). Methods. Demographic, surgical, and histopathological data, including MVD, were recorded for 82 patients (male, 60; female, 22; median age 68; range 36–82) who underwent surgical resection in two different Thoracic Surgery Units between January 2002 and December 2007 for pT1AN0M0 Non-Small-Cell-Lung-Cancer. MVD was assessed by visual count of microvessels immunostained with anti-CD31 monoclonal antibody and defined as the mean count of microvessels per 1-mm2 field area. MVD was then correlated with demographic and tumour-related variables and survival. Results. Fifty-nine lobectomies (72%) and 23 sublobar resections (28%) were performed; a systematic lymphadenectomy was always accomplished. Histopathological findings showed 43 Adenocarcinoma (52%) and 39 Non-adenocarcinoma (48%) pT1aN0M0 patients; mean tumour diameter was 18mm (range 7-20mm). Mean MVD was 161 (CD31/mm2), median=148, range 50-365. A cut-off was established at 150. High-MVDExpression (>150 CD31/mm2) was observed in 40 patients (49%), Low-MVD-Expression (≤ 150 CD31/mm2) in 42 patients (51%). Survival rates were calculated by the Kaplan–Meier method and compared by the log rank test. 5-years survivals were 70% and 95% for, respectively, the High-MVD-Expression-Group and the Low-MVDExpression- Group with a p=0,0041, statistically significant. Univariate analysis revealed type of surgical resection, tumour diameter , major comorbidities and histotype not to be significant predictors of disease-related death. MVD was found to be higher into the Adenocarcinoma-group (median MVD=180) versus the Non- Adenocarcinoma group (median MVD=125), with a statistically significant Mann-Whitney test (p < 0,0001). According to the Adenocarcinoma-subgroup, 5-years survival rates were 66% and 93% for, respectively, High-MVD-Expression and Low-MVD-Expression patients (p=0,043 statistically significant). Conclusions. Our study indicated that Microvessel Density assessed with CD31 immunostaining has a relevant prognostic value in early lung cancer pT1aN0M0.

Il carcinoma polmonare rappresenta la neoplasia più diffusa a livello mondiale e la principale causa di morte per cancro. L’aumento del tasso di sopravvivenza dei pazienti affetti da tale patologia è affidato ai progressi compiuti in campo chirurgico e terapeutico, nonché all’identificazione di nuovi marcatori per una diagnosi precoce. Oggetto del presente lavoro di ricerca è l’enzima nicotinamide N-metiltrasferasi (NNMT). I livelli di espressione dell’NNMT sono stati valutati nel tessuto polmonare tumorale e nel tessuto peritumorale prossimo e lontano, rispetto al margine della neoplasia, di 36 pazienti affetti da carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) mediante Real-Time PCR, Western blot, analisi immunoistochimica e saggio di attività catalitica. Allo scopo di esplorare il coinvolgimento dell’NNMT nel metabolismo della cellula tumorale, è stato effettuato il silenziamento dell’NNMT mediante l’impiego di plasmidi codificanti shRNA ed è stato valutato l’effetto di tale downregolazione sulla proliferazione cellulare e sul potenziale tumorigenico della linea cellulare di carcinoma polmonare A549. I risultati ottenuti evidenziano un aumento dell’espressione dell’NNMT (mRNA e proteina) nel tessuto tumorale rispetto al tessuto peritumorale prossimo e lontano dal margine della neoplasia. Inoltre, il tessuto tumorale mostra livelli di attività specifica significativamente più elevati rispetto al tessuto peritumorale prossimo e lontano dalla neoplasia. In particolare, il tessuto polmonare peritumorale, sia prossimo che lontano dal margine della neoplasia dei casi sfavorevoli (N+), mostra livelli di attività nicotinamide N-metiltrasferasica più elevati rispetto a quelli rilevabili a carico degli stessi tessuti relativi ai casi favorevoli (N0), suggerendo che a livello molecolare il tessuto peritumorale dei casi sfavorevoli (N+) si trova in una fase, seppur estremamente precoce, della trasformazione neoplastica. Il silenziamento dell’NNMT ha determinato una diminuzione significativa della proliferazione cellulare e della capacità di formare colonie in assenza di adesione al substrato. I dati riportati nel presente lavoro indicano che l’NNMT rappresenta un marcatore molecolare del carcinoma polmonare non a piccole cellule e supportano l’ipotesi secondo la quale esso possa svolgere un ruolo importante nella crescita del tumore e nell’invasione neoplastica. Successivi studi saranno rivolti a chiarire se l’NNMT possa rappresentare un potenziale bersaglio di una terapia antineoplastica.
Lung cancer is the most common neoplasm worldwide and the leading cause of tumor death. Improvements in surgery and therapy, as well as the discovery of new and effective markers for an early diagnosis, are necessary to increase the overall survival rate. This study is focused on the enzyme nicotinamide N-methyltransferase (NNMT). NNMT expression levels were evaluated in tumor, tumor-adjacent and surrounding tissue samples of 36 patients with non-small cell lung carcinoma (NSCLC) by Real-Time PCR, Western blot analysis, catalytic activity assay and immunohistochemical analysis. To explore the involvement of NNMT in tumor cell metabolism, we evaluated the effect of shRNA-mediated inhibition of NNMT on cell proliferation and tumorigenic potential of A549 lung cancer cell line. Results obtained showed NNMT upregulation (mRNA and protein) in tumor compared with both tumor-adjacent and surrounding tissue. Moreover, NSCLC displayed significantly higher activity levels than those determined in both tumor-adjacent and surrounding tissue. Interestingly, both tumor-adjacent and surrounding tissue samples of unfavorable cases (N+) seem to display higher activity levels than those of favorable NSCLCs (N0), suggesting that normal-looking tissue of unfavorable cases seems to change toward cancer. NNMT downregulation significantly inhibited cell proliferation and reduced colony formation ability on soft agar. Reported data indicate that NNMT represents a molecular marker for non-small cell lung carcinoma and support the hypothesis that it could play an important role in tumor growth and invasion. Further studies may establish whether NNMT could represent a target for an effective anti-cancer therapy.

Il gene EGFR e' un marcatore molecolare fondamentale per determinare la sensibilita' o meno ai farmaci inibitori delle tirosin-chinasi (TKI) in pazienti affetti da adenocarcinoma polmonare. Lo scopo del lavoro e' di determinare se la percentuale di cellule neoplastiche mutate in EGFR correli con la risposta ai farmaci TKI. Sono stati analizzati 18 casi; di ogni caso e' stato analizzato il gene EGFR (esoni 18, 19, 20 e 21) mediante Next Generation Sequencing (NGS). La quantita' di cellule neoplastiche presenti nell'area analizzata e' stata valutata da un patologo, su un vetrino colorato con Ematossilina-Eosina, e tale quantita' e' stata normalizzata alla percentuale di alleli mutati rilevata mediante NGS. E' stata rilevata una correlazione fra la percentuale di cellule neoplastiche mutate in EGFR e la risposta ai TKI, ed e' stato osservato che pazienti con una percentuale di cellule neoplastiche mutate al di sopra del 56% presentano una migliore "overall survival" rispetto ai pazienti con una percentuale inferiore. I dati suggeriscono che, oltre al valore predittivo, la definizione della percentuale di cellule neoplastiche mutate in EGFR potrebbe avere un valore prognostico.

Il danno microvascolare è un evento precoce nella sclerodermia (SSc, Sclerosi Sistemica) ed è noto come lo stress ossidativo sia implicato nella patogenesi della malattia. I radicali liberi dell’ossigeno (ROS) sono ampiamente riconosciuti come importanti secondi messaggeri cellulari nell’ambito della parete vascolare e la NADPH ossidasi rappresenta la principale fonte di radicali liberi a questo livello; in particolare NOX 4 è la principale isoforma di NADPH oxidasi espressa nelle cellule muscolari lisce vascolari. Poiché il nostro gruppo ha di recente identificato la presenza di auto anticorpi attivatori diretti contro il recettore del PDGF nel siero dei pazienti sclerodermici, in questa tesi si è voluto verificare quali fossero gli effetti biologici di questi autoanticorpi sulle cellule muscolari lisce di arteria polmonare valutando l’implicazione relativa di NOX4 e dei ROS. I risultati ottenuti mostrano chiaramente che le pareti dei vasi dei pazienti affetti da Sclerodermia sono caratterizzate da un abnorme stress ossidativo e da un aumento dell’espressione di NOX4. Inoltre, in vitro, le immunoglobuline sclerodermiche sono in grado di indurre la produzione di radicali libero dell’ossigeno, la proliferazione, la migrazione e la produzione di collagene 1 (alpha1) nelle cellule muscolari lisce di arteria polmonare attraverso l’interazione con il recettore del PDGF e l’induzione di NOX4. Per concludere, quindi, possiamo affermare che gli autoanticorpi anti-recettore del PDGF costituiscono una nuova fonte di danno nella sclerodermia, contribuendo alla patogenesi delle lesioni vascolari tipiche della malattia.
Microvasculature damage is one of the earliest events in the onset of Scleroderma (SSc, Systemic sclerosis). Oxidative stress has been implicated in the pathogenesis of SSc and reactive oxygen species (ROS) have been recognized as important signaling molecules in the vascular wall. The NADPH oxidase family is the major source of ROS in the vasculature. Between the various existing NADPH oxidase isoformes, NOX4 is the predominant form in vascular smooth muscle cells. Since we have already identified the presence of anti PDGF receptor (PDGFR) stimulatory antibodies in patients with Systemic Sclerosis, in this study we sought to investigate the effects of these autoantibodies on human vascular smooth muscle cells (HPASMC), in order to understand the biological effects and the implication of ROS and NOX4. With this work we were able to show ex vivo that SSc is characterized by excessive oxidative stress and upregulation of NOX4 within the vascular wall. In vitro, Scleroderma immunoglobulins induce ROS production in HPASMC. This effect is mediated through the PDGFR and NOX4. Furthermore PDGF and SSc immunoglobulins mediate NOX4 upregulation which in turns determines a ROS mediated mitogenic and pro-migratory effect on human pulmonary artery smooth muscle cells and a significant induction in collagen I (alpha1) gene expression. In conclusion Anti PDGFR autoantibodies may contribute to the pathogenesis of this disease through their effects on vascular damage typically observed in Scleroderma.

Il carcinoma polmonare rappresenta un problema socio-sanitario di grande rilievo, essendo la prima causa di morte per neoplasia. Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (non small cell lung cancer - NSCLC) rappresenta la variante istologica più frequente (80% dei casi di tumore polmonare). Al momento della diagnosi circa il 60-70% dei pazienti presenta una malattia in stadio avanzato o metastatico non essendo suscettibile di trattamento chirurgico. Per questi pazienti il trattamento chemioterapico determina un prolungamento della sopravvivenza e un miglioramento della qualità  della vita rispetto alla sola terapia di supporto, identificandosi come standard terapeutico. L'individuazione del migliore trattamento chemioterapico per questo subset di pazienti rappresenta pertanto una delle principali sfide della ricerca oncologica. I regimi polichemioterapici si possono dividere schematicamente in tre generazioni in relazione all'introduzione nel corso degli anni di nuovi agenti chemioterapici. Con l'avvento dei regimi di terza generazione, il trattamento del NSCLC avanzato sembra aver raggiunto un plateau, mancando infatti chiare dimostrazioni di superiorità  di un regime di ultima generazione rispetto ad un altro. Tra questi l'associazione cisplatino e gemcitabina rappresenta uno dei regimi standard più utilizzati in considerazione del suo favorevole rapporto costo-beneficio. Al fine di migliorare i risultati del trattamento chemioterapico in termini di attività  ed efficacia, una possibilità  consiste nell'individuazione di parametri predittivi che ci consentano di identificare il miglior trattamento per il singolo paziente. Tra i vari parametri predittivi valutabili, un crescente interesse è stato rivolto a quelli di carattere genetico, anche grazie all'avvento di nuove tecniche di biologia molecolare e al sequenziamento del genoma umano che ha dato nuovo impulso a studi di farmacogenetica e farmacogenomica. Sulla base di queste considerazioni, in questa tesi è stato effettuato uno studio mirato a valutare l'espressione di determinanti molecolari coinvolti nel meccanismo di azione di gemcitabina e cisplatino in pazienti affetti dai due tipi istologici principali di NSCLC, adenocarcinomi e carcinomi squamocellulari. Lo studio dei livelli di espressione genica è stata effettuata in tessuti di 69 pazienti affetti da NSCLC arruolati presso l'Istituto Europeo di Oncologia di Milano. In particolare, mediante Real Time PCR è stata valutata l'espressione genica di ERCC1, hENT1, dCK, 5'-NT, CDA, RRM1 e RRM2 in 85 campioni isolati con microdissezione da biopsie provenienti dai tessuti polmonari normali o tumorali o dalle metastasi linfonodali. Le analisi di questi tessuti hanno mostrato differenze significative per i pattern di espressione genica di diversi determinanti molecolari potenzialmente utile nel predire l'efficacia di gemcitabina/cisplatino e per personalizzare i trattamenti in pazienti affetti da cancro. In conclusione, l'evoluzione delle tecniche di biologia molecolare promossa dagli studi di farmacogenetica racchiude in sè notevoli potenzialità  per quanto concerne l'ideazione di nuovi protocolli terapeutici. Identificando le caratteristiche genotipiche e i livelli di espressione geniche di determinanti molecolari implicati nella risposta ai farmaci potremmo infatti predisporre delle mappe di chemiosensibilità-chemioresistenza per ciascun paziente, nell'ottica di approntare di volta in volta le più appropriate terapie antitumorali in base alle caratteristiche genetiche del paziente e della sua patologia neoplastica.

Il carcinoma polmonare rappresenta un problema socio-sanitario di grande rilievo, essendo la prima causa di morte per neoplasia. Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (non small cell lung cancer - NSCLC) rappresenta la variante istologica più frequente (80% dei casi di tumore polmonare). Al momento della diagnosi circa il 60-70% dei pazienti presenta una malattia in stadio avanzato o metastatico non essendo suscettibile di trattamento chirurgico. Per questi pazienti il trattamento chemioterapico determina un prolungamento della sopravvivenza e un miglioramento della qualità  della vita rispetto alla sola terapia di supporto, identificandosi come standard terapeutico. L'individuazione del migliore trattamento chemioterapico per questo subset di pazienti rappresenta pertanto una delle principali sfide della ricerca oncologica. I regimi polichemioterapici si possono dividere schematicamente in tre generazioni in relazione all'introduzione nel corso degli anni di nuovi agenti chemioterapici. Con l'avvento dei regimi di terza generazione, il trattamento del NSCLC avanzato sembra aver raggiunto un plateau, mancando infatti chiare dimostrazioni di superiorità  di un regime di ultima generazione rispetto ad un altro. Tra questi l'associazione cisplatino e gemcitabina rappresenta uno dei regimi standard più utilizzati in considerazione del suo favorevole rapporto costo-beneficio. Al fine di migliorare i risultati del trattamento chemioterapico in termini di attività  ed efficacia, una possibilità  consiste nell'individuazione di parametri predittivi che ci consentano di identificare il miglior trattamento per il singolo paziente. Tra i vari parametri predittivi valutabili, un crescente interesse è stato rivolto a quelli di carattere genetico, anche grazie all'avvento di nuove tecniche di biologia molecolare e al sequenziamento del genoma umano che ha dato nuovo impulso a studi di farmacogenetica e farmacogenomica. Sulla base di queste considerazioni, in questa tesi è stato effettuato uno studio mirato a valutare l'espressione di determinanti molecolari coinvolti nel meccanismo di azione di gemcitabina e cisplatino in pazienti affetti dai due tipi istologici principali di NSCLC, adenocarcinomi e carcinomi squamocellulari. Lo studio dei livelli di espressione genica è stata effettuata in tessuti di 69 pazienti affetti da NSCLC arruolati presso l'Istituto Europeo di Oncologia di Milano. In particolare, mediante Real Time PCR è stata valutata l'espressione genica di ERCC1, hENT1, dCK, 5'-NT, CDA, RRM1 e RRM2 in 85 campioni isolati con microdissezione da biopsie provenienti dai tessuti polmonari normali o tumorali o dalle metastasi linfonodali. Le analisi di questi tessuti hanno mostrato differenze significative per i pattern di espressione genica di diversi determinanti molecolari potenzialmente utile nel predire l'efficacia di gemcitabina/cisplatino e per personalizzare i trattamenti in pazienti affetti da cancro. In conclusione, l'evoluzione delle tecniche di biologia molecolare promossa dagli studi di farmacogenetica racchiude in sè notevoli potenzialità  per quanto concerne l'ideazione di nuovi protocolli terapeutici. Identificando le caratteristiche genotipiche e i livelli di espressione geniche di determinanti molecolari implicati nella risposta ai farmaci potremmo infatti predisporre delle mappe di chemiosensibilità-chemioresistenza per ciascun paziente, nell'ottica di approntare di volta in volta le più appropriate terapie antitumorali in base alle caratteristiche genetiche del paziente e della sua patologia neoplastica.

Introduction. Since our knowledge on the replication and differentiating capability of the respiratory tract is still limited, the therapeutic potential of this system is quite unexplored. The respiratory disease in pediatric age concerns several pathologies among which broncopulmonary dysplasia (BPD) in neonate and premature newborns, asthma and cistyc fibrosys are the most studied because of their diffusion among children and their infaust prognosis.. In the last few years some studies have shown the possibility of deriving progenitors with various potential from the amniotic fluid. Amniocentesis is a widely accepted method for prenatal diagnosis; it is associated with low risk both for the mother and the fetus and overcomes the ethical problems commonly associated to other sources. Recently, it has been described that amniotic fluid stem (hAFS) cells, for their ability to differentiate to various lineages, could represent a good candidate for therapeutic applications. The recent characterization of hAFS and the consolidation of the techniques for intratracheal transplantation have shown new perspectives for gene and cell therapy applications. In particular, for these purposes hAFS cells should be genetically modified with a therapeutic gene and delivered systematically or injected directly into the tissue of interest. Materials and methods The in vitro phase has evaluated for the first time the possibility to infect hAFS with first generation E1-deleted adenoviral vectors, and the mantainence of the stemness and differentiating capability even after transduction with foreign gene sequences. In the in vivo phase of the project we verified the pulmonary homing and the eventual engraftment of hAFS cells, after intratracheal administration, in a 60% O2 rat model presenting a respiratory disease similar to the one observed in human patients affected by broncopulmonary dysplasia (BPD) and cystic fibrosis. The symptoms were reproduced by using OXYCYCLER, with two pressurized rooms in which animals are exposed at controlled percentages of O2 and CO2. In this trial, hAFS cells have been infected AdHCMVsp1LacZ, a first generation E1 deleted viral vector transducing LacZ, the β-gal specific gene used as marker. Results At first, we investigated the feasibility of transducing hAFS cells with adenoviral vectors and to determine whether transduced stem cells retain the ability to differentiate into different lineages. Herein, we showed that hAFS cells could be efficiently infected by first generation adenovirus vectors. In addition, we demonstrated that infection and expression of two different marker genes, LacZ and EGFP, have no effect on cells phenotype and differentiation potential. In particular, on undifferentiated status, hAFS cells continued to express both the transgenes and stemness cell markers OCT4 and SSEA4 (stage-specific embryonic antigen 4). When cultured under mesenchymal conditions, infected cells could still differentiate into osteocytes and adipocytes expressing lineage specific genes. Differently to what observed in embryonic stem cells, the amniotic fluid stem cells easily infect very efficiently. This could represent an excellent starting point for gene therapy studies in which a transient expression would be a necessary condition to the therapeutic approach. In the in vivo phase we transplanted hAFS cells with an intratracheal administration in a rat model generated exposing newborns at 60% O2 for two weeks, reproducing in this way the chronic damage that can be seen in human patients affected by BPD. The results show that the model for chronic lung damage has been properly implemented; specific staining for lacZ performed three weeks post-transplant confirmed for hAFS cells a bronchiolar homing. After four weeks transplantation LacZ positive cells have been detected inside alveolis. Finally, an important phenomenon of damage repair was observed in the treated animals as compared to untreated controls.

Il carcinoma del polmone rappresenta attualmente la neoplasia più frequentemente diagnosticata e costituisce la principale causa di morte per tumore solido al mondo. E una malattia multifattoriale che riconosce nella cancerogenesi cause ambientali e cause genetiche. L istotipo più frequente è il carcinoma non a piccole cellule (NSCLC) che rappresenta circa il 75-80% delle diagnosi. Il principale approccio terapeutico consiste nella resezione chirurgica (eventualmente preceduta e/o seguita da chemioterapia) limitata però ai soli stadi iniziali. Studi precedenti hanno dimostrato che l iper-espressione o l attivazione costitutiva dei recettori del fattore di crescita epidermico (EGF) è coinvolta nella crescita dei carcinomi umani, incluso quello polmonare. In questo lavoro sperimentale è stato studiato l effetto del blocco di due recettori dell EGF, EGFR e HER-2, sulla proliferazione delle cellule A549 e NCI-H226 di carcinoma polmonare. Sono stati utilizzati, a tale scopo, cetuximab, anticorpo monoclonale diretto contro l EGFR e trastuzumab, anticorpo monoclonale diretto contro l HER-2, a diverse concentrazioni per 72 h. Mediante il saggio di proliferazione MTT (3,(4,5-dimethylthiazol-2)2,5 difeniltetrazolium bromide) è stato osservato il 91,4% di inibizione della proliferazione delle cellule A549 trattate con una combinazione di cetuximab e trastuzumab alla concentrazione di 40 ug/ml, mentre le cellule NCI-H226 hanno mostrato una resistenza allo stesso trattamento combinato. Sono state successivamente valutate le eventuali variazioni di espressione dei livelli di mRNA dei recettori EGFR e HER-2 di entrambe le linee cellulari. Nelle cellule A549 è stato osservato un significativo incremento dei livelli di mRNA di EGFR dopo 30 h dal trattamento farmacologico, spiegabile considerando il meccanismo di azione del cetuximab, che determina internalizzazione e degradazione del recettore in tempi brevi. A questa segue quindi nuova sintesi di proteine recettoriali. Questi livelli di mRNA diminuiscono dopo 48 h e 72 h dal trattamento per avvicinarsi poi ai valori normali. Un comportamento analogo è stato osservato nei livelli di mRNA del recettore HER-2, in cui l internalizzazione del recettore, conseguente all interazione con il trastuzumab, determina già a 18 h di trattamento un incremento dell espressione di tale recettore. Le cellule NCI-H226 hanno mostrato invece un aumento di circa 3,5 volte dei livelli di mRNA dell EGFR dopo 48 h dal trattamento e il mantenimento di alti livelli anche dopo 72 h. Il recettore HER-2 non sembra essere invece influenzato dal trattamento farmacologico e, almeno nei primi tempi della somministrazione, i livelli di mRNA non vengono alterati. Solo dopo 72 h di trattamento è stato osservato un aumento di tali livelli, che vengono circa raddoppiati, ad indicare un possibile coinvolgimento tardivo di tale recettore nella risposta al trattamento combinato. L iniziale scarso coinvolgimento del recettore HER-2 potrebbe quindi essere responsabile della resistenza delle cellule NCI-H226. E pertanto nostro obiettivo futuro prolungare il tempo di trattamento delle cellule NCI-H226 con cetuximab e trastuzumab allo scopo di valutare un effetto antiproliferativo più tardivo. La differenza di sensibilità al cetuximab e al trastuzumab, nelle due linee cellulari prese in esame, non dipende invece dal numero di copie del gene, in quanto, mediante la tecnica di ibridazione in situ fluorescente (FISH), abbiamo osservato lo stesso incremento del numero di copie dei geni EGFR e HER-2 e quindi una condizione di polisomia, in entrambe le linee cellulari. La strategia di agire su entrambi i recettori potrebbe quindi migliorare il trattamento del carcinoma polmonare, aumentare la sopravvivenza e ridurre gli effetti collaterali della terapia, garantendo così al paziente un sensibile miglioramento della qualità di vita.