Carmen Ciavarella, PhD

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Serafino Paoli
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Le MSC vascolari determinano lo sviluppo e la progressione della patologia aterosclerotica, mediante iper-espressione di MMP-9 e pronunciato

1 Le MSC vascolari determinano lo sviluppo e la progressione della patologia aterosclerotica, mediante iper-espressione di MMP-9 e pronunciato differenziamento osteogenico in condizioni infiammatorie Carmen Ciavarella, PhD XVI Congresso Nazionale SICVE Bologna, Ottobre 2017

Angiogenesi e calcificazione nell AAA CD31 on AAA sections Alizarin Red on aortic tissue Neo-angiogenesi in AAA 1 Ruolo dei mediatori del processo di osteogenesi

Choke E et al. Abdominal Aortic Aneurysm Rupture Is Associated With Increased Medial Neovascularization and Overexpression of Proangiogenic Cytokines.

2 Angiogenesi e calcificazione nell AAA CD31 on AAA sections Alizarin Red on aortic tissue Neo-angiogenesi in AAA 1 Ruolo dei mediatori del processo di osteogenesi nell AAA 2 Modello cellulare in studio: MSC isolate da biopsie di AAA (CD90+ CD73+ CD105+) Saggi in vitro: a. Differenziamento Osteogenico b. Angiogenesi 1. Choke E et al. Abdominal Aortic Aneurysm Rupture Is Associated With Increased Medial Neovascularization and Overexpression of Proangiogenic Cytokines. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006; 26: Buijis R et al. Calcification as a risk factor for rupture of abdominal aortic aneurysm. Eur J Vasc Endovasc Surg 2013; 46:5;

Matrix Metalloproteinase-9 (MMP-9) Degradazione della

sviluppo osseo, riparazione delle ferite.

CELLULARI: Macrofagi Linfociti Muscolari lisce

muscolari lisce Rimodellamento vascolare MMP-9

3 Matrix Metalloproteinase-9 (MMP-9) Degradazione della matrice extracellulare (ECM) Embriogenesi, angiogenesi, sviluppo osseo, riparazione delle ferite.. Patogenesi dell aterosclerosi e dell aneurisma FONTI CELLULARI: Macrofagi Linfociti Muscolari lisce Endoteliali MSC vascolari Migrazione delle cellule muscolari lisce Rimodellamento vascolare MMP-9 Reclutamento cellule infiammatorie Angiogenesi Calcificazione? Differenziamento cellule staminali mesenchimali?

MMP-9 nell AAA 12 pazienti affetti da AAA e candidati

Immunofluorescenza: localizzazione citoplasmatica

05 (ELISA assay) Zimografia: secrezione extracellulare

4 MMP-9 nell AAA 12 pazienti affetti da AAA e candidati a intervento chirurgico Siero Tessuto Cellule Immunofluorescenza: localizzazione citoplasmatica *Control 5.5 ±0.3 ng/ml vs AAA 684.7±84 ng/ml p<0.05 (ELISA assay) Zimografia: secrezione extracellulare Ciavarella et al, 2015 Circ J Ciavarella et al, 2017 Stem Cell Res Ther

Differenziamento osteogenico a) Formazione depositi di calcio Sano AAA b) Mediatori

1 10 0 Sano AAA 0 Sano AAA Multipotent MSC ha-mscs induced AAA-MSCs induced Committed

5 Differenziamento osteogenico a) Formazione depositi di calcio Sano AAA b) Mediatori processo osteogenico BMP-2 mrna OPN mrna ** Adsorbance (595nm) OPN tessuto AAA Alizarin Red Staining ha-mscs induced *** Sano AAA AAA-MSCs induced Sano AAA 0 Sano AAA Multipotent MSC ha-mscs induced AAA-MSCs induced Committed osteoprogenitor ha-mscs induced Preosteoblast AAA-MSCs induced Alkaline phosphatase BMP-2 Early osteoblast Mature osteoblast Osteocalcin Osteopontin Osteocyte

6 Espressione di MMP-9 post differenziamento

Differenziamento osteogenico (II) Alizarin Red Inflammation ha-mscs 0d 1d 21 d Semina Terreno di induzione osteogenico Lo stimolo infiammatorio induce aumento di: marker

7 Differenziamento osteogenico (II) Alizarin Red Inflammation ha-mscs 0d 1d 21 d Semina Terreno di induzione osteogenico Lo stimolo infiammatorio induce aumento di: marker osteogenici al tempo 0 differenziamento osteogenico espressione MMP-9 Infiammazione e calcificazione sono processi correlati, orchestrati da MMP-9? Ciavarella et al, 2017 Stem Cell Res Ther

150 100 50 0 ha-mscs vegf-induced * AAA-MSCs vegf-induced Ridotta espressione CD146 Ridotti parametri

8 AAA-MSCs ha-mscs MSC sane Angiogenesi 0d 1d 7 d Trattamento con VEGF AAA-MSC Semina su MATRIGEL CD31 tessuto AAA N Brenching points N brenching points: connessioni tra 2 o più tubuli Brenching Points (n ) ha-mscs vegf-induced * AAA-MSCs vegf-induced Ridotta espressione CD146 Ridotti parametri morfometrici La neo-angiogenesi nell AAA è alterata, associata alla formazione di vasi suscettibili alla rottura

Conclusioni Le MSC vascolari partecipano in maniera decisiva alla patogenesi delle lesioni vascolari: Infiammazione Iper-espressione MMP-9 Angiogenesi

9 Conclusioni Le MSC vascolari partecipano in maniera decisiva alla patogenesi delle lesioni vascolari: Infiammazione Iper-espressione MMP-9 Angiogenesi patologica Calcificazione Inibizione di MMP-9 tramite silenziamento genico e trattamento farmacologico Traslare tale modello di studio in vitro nella patologia carotidea

Ringraziamenti Dipartimento di Medicina Diagnostica, Specialistica e Sperimentale-Laboratorio Patologia Clinica Pad- 18-Ospedale S.Orsola-Malpighi Prof Gianandrea Pasquinelli Dott.

10 Ringraziamenti Dipartimento di Medicina Diagnostica, Specialistica e Sperimentale-Laboratorio Patologia Clinica Pad- 18-Ospedale S.Orsola-Malpighi Prof Gianandrea Pasquinelli Dott. Luca Zazzeroni Dott.ssa Sabrina Valente Dott.ssa Emanuela Pasanisi Dott.ssa Roberta Biondi Unità Chirurgia Vascolare- Ospedale S.Orsola-Malpighi Prof Andrea Stella Prof Mauro Gargiulo Prof Antonio Freyrie Dott. Enrico Gallitto Banca dei Tessuti Cardiovascolari e del Cordone Ombelicale- Servizio di Immunoematologia e Medicina Trasfusionale- Ospedale S.Orsola-Malpighi Dott.ssa Marina Buzzi Dott.ssa Francesca Ricci

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