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Basi molecolari del Rene Policistico e Mucopolisaccaridosi

Aurora Daniele

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aurora.daniele@unina.it
Telefono
0813737856
Biosketch

POSIZIONE: Professore ordinario di Metodi e Didattica dell’Attività motoria (M EDF/01), presso la Scuola di Medicina e Chirurgia dell’Università di Napoli Federico II e PI al CEINGE-Biotecnologie avanzate Franco Salvatore

 

Responsabile del Laboratorio di ricerca, presso il CEINGE-Biotecnologie avanzate, che si occupa dello studio di patologie genetiche quali la Malattia del Rene Policistico e del Fegato Policistico. Autore di circa 150 articoli pubblicati su riviste scientifiche internazionali, la Prof.ssa A. Daniele partecipa attivamente come relatore e/o moderatore in vari Congressi Internazionali e Nazionali. Inoltre, ha contribuito a numerosi studi di ricerca finanzianti da progetti internazionali, nazionali e regionali. Durante la propria attività ha frequentato rilevanti Istituzioni universitarie italiane (Torino, Molise, Vanvitelli) e straniere quali il Baylor College of Medicine a Houston.

Daniele ha condotto ricerche e attività diagnostica finalizzate allo studio delle basi molecolari di varie malattie genetiche ereditarie. Attualmente si occupa della identificazione, nei pazienti e nei loro parenti, dei difetti molecolari alla base della malattia del rene policistico, del fegato policistico (analisi molecolare dei geni PKD1 e 2 nella malattia renale policistica autosomica dominante) e dell’analisi biochimica dei glicosaminoglicani nelle urine dei pazienti affetti da Mucopolisaccaridosi. Inoltre, studia il ruolo dell’adiponectina in diverse malattie umane (obesità, distrofia miotonica, broncopneumopatia cronica ostruttiva, disturbi immunitari, cancro), in modelli animali (maiale e topo) e in modelli cellulari.  Studia gli effetti molecolari dell’adiponectina in linee cellulari umane (proliferazione, stato infiammatorio e stress ossidativo).

Allegati
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Ricerca

Il tessuto adiposo svolge un ruolo importante nella regolazione dei principali processi metabolici, infiammatori ed immunitari attraverso la produzione di mediatori bioattivi chiamati adipochine. Tra le adipochine, l'adiponectina è coinvolta nella regolazione del metabolismo del glucosio e dei lipidi, modulando l'azione dell'insulina; l’adiponectina possiede inoltre proprietà anti-infiammatorie esercitando effetti protettivi sullo sviluppo di varie patologie metaboliche. L'espressione dell’adiponectina nel siero di soggetti sani è di circa 5-30 mg/ml, rappresentando lo 0,01% delle proteine totali. Nei pazienti con malattie metaboliche come quelle legate all'obesità, i livelli di adiponectina diminuiscono considerevolmente. L’adiponectina circola nel siero sottoforma di oligomeri di diverso peso molecolare: trimeri (basso peso molecolare: LMW), esameri (medio peso molecolare: MMW) e forme ad alto peso molecolare (HMW). Diverse evidenze suggeriscono che lo stato di oligomerizzazione dell’adiponectina influisce sull'attività biologica della proteina; infatti gli oligomeri ad alto peso molecolare (le HMW) rappresentano gli oligomeri con la più alta attività biologica. L’adiponectina svolge le sue funzioni benefiche attraverso il legame a tre recettori, AdipoR1 e AdipoR2, ampiamente espressi in vari tessuti e organi e T-caderina, principalmente espressa su cellule endoteliali. I nostri progetti di ricerca si concentrano sullo studio dell'adiponectina, della sua espressione oligomerica e dei suoi recettori in diversi tipi di patologie: obesità e malattie correlate, malattie immunologiche e cancro, con l'obiettivo di chiarire il possibile uso dell'adiponectina come biomarcatore. Inoltre, attraverso studi in vitro in linee cellulari, esploriamo i meccanismi molecolari alla base della regolazione adiponectina, nonché gli effetti esercitati dall’adiponectina stessa su processi cellulari come proliferazione, infiammazione, stress ossidativo.

Le malattie renali policistiche (PKD) sono la più comune causa genetica di insufficienza renale; le PKD comprendono un vasto spettro fenotipico di malattie clinicamente ed geneticamente eterogenee che comprendono forme a trasmissione autosomica dominante (ADPKD), forme a trasmissione autosomica recessiva (ARPKD) e  varie forme atipiche che possono avere trasmissione autosomica dominante e/o recessiva. La nostra attività è focalizzata sull'analisi molecolare effettuata  utilizzando un pannello  NGS comprendente 63 geni selezionati in collaborazione con il dipartimento di nefrologia della Università di Napoli, Federico II. I pazienti in cui non viene identificata la causa genetica della malattia sono ulteriormenre caratterizzati utilizzando l'analisi MPLA allo scopo di identificare la presenza di delezioni/duplicazioni nei geni PKD1, PKD2 e PKHD.

Linee di Ricerca

RUOLO DELL’ADIPONECTINA NELLA PREVENZIONE DELL'OBESITÀ E DELLa SINDROME METABOLICA

L'adiponectina è un ormone proteico prodotto dal tessuto adiposo e secreto nel siero; esso è coinvolto nella regolazione del metabolismo del glucosio e dei lipidi, nella modulazione dell'azione dell’insulina, possiede proprietà anti-infiammatorie e anti-aterosclerotiche esercitando effetti protettivi sullo sviluppo delle patologie associate all’obesità. C'è un crescente interesse per il ruolo che questi complessi hanno nel metabolismo e nell’obesità, poiché diverse evidenze suggeriscono che lo stato oligomerico influisca sull'attività biologica dell'adiponectina. L’adiponectina svolge le sue funzioni benefiche attraverso tre recettori, AdipoR1 e AdipoR2 che appartengono alla famiglia di sette recettori transmembrana e sono ampiamente espressi in vari tessuti e organi e T-cadherin, principalmente espressi su cellule endoteliali Nell’obesità e patologie correlate, i livelli sierici dell’adiponectina si riducono e il meccanismo d’azione della proteina stessa risulta ridotto o alterato. Il nostro gruppo di ricerca si occupa di caratterizzare: a) il gene ApM1 in una popolazione di soggetti severamente obesi; b) i livelli sierici dell’adiponectina in pazienti adulti e pediatrici affetti da obesità e/o patologie metaboliche correlate; c) i meccanismi molecolari d’azione dell’adiponectina nell'obesità e d) l’espressione dei recettori dell’adiponectina nel tessuto adiposo da pazienti affetti da obesità e sottoposti a chirurgia bariatrica.

RUOLO DELL’ADIPONECTINA NEL CANCRO DEL POLMONE E DEL COLON

Il tessuto adiposo è un organo endocrino che secerne una varietà di ormoni noti come adipocitokine. Evidenze epidemiologiche suggeriscono un'associazione tra obesità, iperinsulinemia e rischio di diversi tipi di cancro. Tuttavia, i dati relativi all’adiponectina nel siero di pazienti oncologici sono contrastanti, riportando sia alti sia bassi sia inmodificati livelli di adiponectina. Anche gli studi in vitro hanno riportato risultati contrastanti: alcuni autori hanno riportato che l'adiponectina esercita effetti pro-proliferativi, mentre altri hanno dimostrato un ruolo inibitorio in diversi modelli cellulari di carcinoma. I nostri studi sono tesi a caratterizzare il meccanismo molecolare con cui l’adiponectina esercita i suoi effetti in termini di proliferazione, apoptosi, infiammazione e stress ossidativo in modelli cellulari rafforzando un ruolo diretto dell’adiponectina nella carcinogenesi

RUOLO DELL’ADIPONECTINA IN DISORDINI DEL SISTEMA IMMUNE

Il tessuto adiposo è un organo attivo coinvolto non solo nell'omeostasi energetica, ma anche nelle funzioni infiammatorie ed immunitarie. L'adiponectina ha effetti anti-infiammatori e immunosoppressivi che inibiscono l'attività fagocitica dei macrofagi, diminuendo il fattore-alfa di necrosi tumorale (TNF-α) e la produzione di interleuchina 6 (IL)-6. Le nostre attività di ricerca si concentrano sulla valutazione dell’adiponectina totale e dei suoi oligomeri in pazienti affetti da immunodeficienza variabile comune (CVID), un grave disturbo da immunodeficienza che compromette il sistema immunitario e in pazienti affetti da sclerosi multipla, una condizione neurologica demielinizzante in cui le cellule nervose ed il midollo spinale sono danneggiati. Inoltre, i nostri studi sono focalizzati sui meccanismi molecolari alla base della modulazione dell’adiponectina in CVID e sclerosi multipla valutando l'espressione di AdipoR1, AdipoR2 e T-cadherina sui leucociti del sangue periferico ottenuti da pazienti. Inoltre, dal momento che il sistema immunitario è influenzato da diverse citochine, la valutazione dell’espressione di IL-2, IL-6, IL-10, TNF, e IFN nel siero dei pazienti e controlli può fornire informazioni utili di correlazione tra adiponectina e citochine. I nostri studi chiariranno se l’adiponectina può rappresentare un biomarcatore nella gestione terapeutica in questi pazienti.

ANALISI MOLECOLARE DI PKD1 E 2 IN PAZIENTI AFFETTI DA MALATTIA RENALE POLICISTICA

Le malattie del rene policistico (PKD) sono gruppo di malattie ereditarie geneticamente e fenotipicamente eterogenee caratterizzate da numerose cisti renali. Le PKD includono quelle ereditate in maniera autosomica dominante (ADPKD), quelle ereditate in maniera autosomica recessiva (ARPKD) e forme atipiche. Abbiamo analizzato 500 italiani pazienti che utilizzano un pannello NGS di 63 geni, oltre al sequenziamento Sanger dell'esone 1 del gene PKD1 e Analisi MPLA (PKD1, PKD2 e PKHD1). Con la nostra strategia di analisi, abbiamo avuto una detection rate del   circa 70% identificando pazienti con mutazioni patogeniche/probabilmente patogeniche  nei geni dominanti e  pazienti con mutazioni in geni recessivi. PKD1 e PKD2 sono risultati essere i geni più mutati; ma abbiamo identificato mutazioni in geni molto rari come UMOD, PMM2, HNF1beta e GANAB. Tra i geni recessivi, PKHD1 risulta essere quello più frequentemente mutato. Una diagnosi molecolare accurata e precoce è fondamentale per adottare il protocollo terapeutico adeguato e rappresenta un fattore predittivo per i familiari.

Gruppo di Ricerca

 

- Ersilia Nigro (professore associato - l'Università degli Studi della Campania “Vanvitelli”)

- Daniela D'Arco (collaboratrice CEINGE per la diagnostica della malattia del rene policistico)

- Marta Mallardo (assegnista di ricerca in Scienze biomolecolari – Università degli Studi di Napoli Federico II)

- Francesca Argentino (dottoranda in Teoretical and Applied Neuroscience -  Università degli Studi di Camerino)

 

Le pubblicazioni più rilevanti
  1. Nigro E, Amicone M, D'Arco D, Sellitti G, De Marco O, Guarino M, Riccio E, Pisani A, Daniele A. Molecular Diagnosis and Identification of Novel Pathogenic Variants in a Large Cohort of Italian Patients Affected by Polycystic Kidney Diseases.Genes (Basel). 2023, 8;14(6):1236.
  2. Riccio E, Imbriaco M, Daniele A, Iaccarino G, Pisani A. The Case | A patient with autosomal dominant polycystic kidney disease with an atypical kidney magnetic resonance image. Kidney Int. 2023,104(3):625-626.
  3. Mallardo M, Scalia G, Raia M, Daniele A, Nigro E. The Effects of Adiponectin on the Behavior of B-Cell Leukemia Cells: Insights from an In Vitro Study. Biomedicines. 2023;11(9):2585
  4. Nigro E, D'Agnano V, Quarcio G, Mariniello DF, Bianco A, Daniele A, Perrotta F. Exploring the Network
  5. Nigro E, Mallardo M, Amicone M, D'Arco D, Riccio E, Marra M, Pasanisi F, Pisani A, Daniele A. Exploring Adiponectin in Autosomal Dominant Kidney Disease: Insight and Implications.Genes (Basel). 2024 Apr 11;15(4):484. doi: 10.3390/genes15040484. PMID: 38674417 Free PMC article.
  6. Mallardo M, Daniele A, Musumeci G, Nigro E. A Narrative Review on Adipose Tissue and Overtraining: Shedding Light on the Interplay among Adipokines, Exercise and Overtraining. Int J Mol Sci. 2024 Apr 6;25(7):4089. doi: 10.3390/ijms25074089.