Questo progetto mira a comprendere meglio il ruolo del muscolo liscio delle vie aeree (ASM) nell’asma, una malattia cronica che colpisce milioni di persone nel mondo.

Le vie aeree dei pazienti asmatici sono caratterizzate da un ambiente infiammatorio e da complesse dinamiche, dovuta al continuo movimento dei polmoni durante la respirazione. In risposta a stimoli meccanici o infiammatori in laboratorio, le cellule del muscolo liscio delle vie aeree (ASMC) possono passare da un normale stato contrattile a uno infiammatorio/proliferativo o ipercontrattile. In coltura cellulare, questi diversi stati mostrano caratteristiche funzionali e morfologiche eterogenee.

Finora, però, non ci sono prove chiare che questo cambiamento avvenga anche nell’organismo (in vivo), sebbene nei pazienti asmatici la variabilità del comportamento delle ASMC lungo l’albero bronchiale è supportata da immagini polmonari e modelli matematici, e contribuisce all’iperreattività delle vie aeree (AHR).

Osservazioni preliminari nel modello di asma equina hanno portato a ipotizzare che in questa specie esista una disposizione geometrica anomala delle ASMC, finora mai descritta, associata a una maggiore contrattilità e a un profilo genico specifico. Questo potrebbe rappresentare la prima prova strutturale del cambiamento di fenotipo delle ASMC in vivo.

Sulla base di queste ipotesi, gli obiettivi principali sono:

1. Definire il comportamento biomeccanico delle disposizioni cellulari normali e anomale del muscolo liscio.
2. Determinare il profilo trascrittomico (cioè l’espressione genica) associato a organizzazioni strutturali aberranti o fisiologiche.

Per farlo, il progetto utilizzerà ricostruzioni 3D delle vie aeree equine, modelli computazionali e tecniche avanzate di sequenziamento dell’RNA su campioni raccolti. I dati ottenuti dal modello equino saranno poi integrati per identificare i meccanismi chiave coinvolti nell’attivazione del muscolo liscio, con possibili ricadute anche nella comprensione e nel trattamento dell’asma umana e di altre malattie caratterizzate da una disfunzione del muscolo liscio.

Pertanto, attraverso lo studio degli equini, considerati come modello animale di riferimento per l’asma umana, il progetto ne approfondirà le conoscenze, identificando le differenze nell’espressione genica tra le cellule muscolari lisce delle vie aeree (ASMC: controllano la contrazione e il rilassamento delle vie aeree) che possono mostrare una disposizione anormale (definita geometrica) e quelle con una disposizione normale, che è irregolare ma fisiologica.

Lo studio del profilo del trascrittoma delle cellule muscolari lisce delle vie aeree (ASMC) non asmatiche e asmatiche, avverrà attraverso la microdissezione al laser ottenuta attraverso campioni disponibili di biopsia endobronchiale e successivamente verrà eseguito il sequenziamento dell'RNA. I dati funzionali e molecolari del modello equino saranno infine integrati per identificare i meccanismi di attivazione dell'ASM con potenziale rilevanza nell'asma umana.

Obiettivo del Progetto sarà comprendere il ruolo di ASM nella fisiopatologia asmatica e anche nelle patologie respiratorie.

Il partenariato:

Principal Investigator del Progetto:

Prof.ssa Associata Michela Bullone
Dipartimento di Scienze Veterinarie dell’Università di Torino.

Substitute Principal Investigator:

Prof. Associato Giovanni Franzo
Dipartimento di MAPS, Università degli Studi di Padova 

Il finanziamento:

Il progetto è stato finanziato nell’ambito dei progetti PRIN-PNRR del 2022 dal Ministero dell’Università e della Ricerca.