Giorgia Pellavio, assegnista
Il gruppo di ricerca sulla Fisiologia delle membrane e meccanismi di trasporto studia diversi processi fisiologici di membrana quali:
1) la permeabilità alle acquaporine (AQPs);
2) i nanotubi e le vescicole extracellulari (EVs).
Le AQP sono una famiglia di proteine integrali di membrana (13 isoforme) che funzionano come canali dell'acqua bidirezionali, permeabili anche a piccoli soluti come glicerolo, urea e perossido di idrogeno (H2O2). Esse svolgono anche un ruolo in importanti funzioni cellulari, come la proliferazione, differenziazione, migrazione e adesione cellulare. In particolare, l'H2O2, il ROS più abbondante, può avere un effetto fisiologico a basse concentrazioni, come secondo messaggero, oppure un effetto citotossico ad alte concentrazioni che può portare all’apoptosi.
La possibilità di facilitare la diffusione dell'H2O2 attraverso le membrane biologiche è considerata l'ultima pietra miliare nella cronologia delle scoperte sull’H2O2 in chimica e biologia. I nanotubi e EVs sono mezzi ben noti di comunicazione intercellulare. I nanotubi sono prolungamenti sottili e lunghi che hanno anche canali aperti che collegano le cellule anche a lunga distanza facilitando lo scambio di materiale citoplasmatico, organelli e vescicole intracellulari.
Le EVs sono prodotte dalle cellule e possono avere una normale funzione paracrina per la comunicazione intercellulare, ma anche mediare la progressione di alcune malattie ed essere utilizzate per terapie innovative.
I principali temi di ricerca riguardano attualmente lo studio della permeabilità al H2O2 acquaporina-dipendente in diversi tessuti e cellule, in condizioni normali e fisiopatologiche come il cancro e le malattie neurodegenerative.
Viene anche studiata la possibilità di regolare la permeabilità utilizzando piccole molecole e nanoparticelle. Un'altra linea di ricerca si occupa dei possibili ruoli delle AQP in MVs e nanotubi nei meccanismi di comunicazione cellula-cellula sia in condizioni normali che nei tumori.