TEMI CORRENTI DI RICERCA

1. Ruolo Gas6 nella modulazione della risposta immunitaria. Abbiamo valutato l'effetto dell’asse Gas6/Mer sulla secrezione di citochine da parte dei monociti / macrofagi e le vie molecolari coinvolte in questa secrezione. Gas6 inibisce la secrezione di TNF-α e IL-6 da parte delle cellule U937 e monociti / machrofagi stimolate con lipopolisaccaridi (LPS). Abbiamo evidenziato che tra i recettori di Gas6, solo Mer (ma Non Axl o Tyro3) è espresso sulle cellule U937 differenziate, e la sua attivazione è responsabile della riduzione di espressione di citochine. In analisi con immunoblot, Mer è stato attivato dopo la stimolazione Gas6, dando luogo ad un aumento della fosforilazione di Akt. Abbiamo anche osservato la fosforilazione di GSK3 e la conseguente inibizione della traslocazione nucleare di NF-kB. Pertanto, Gas6 modula la secrezione di citochine nei macrofagi, innescando una "via anti-infiammatoria" che coinvolge PI3K / Akt / GSK3 e NF-kB.

2. Asse Mer / Gas6 e TPO / Mpl nella sepsi grave e shock settico. La sindrome settica è una malattia di impatto universale. L'incidenza della sepsi grave, anche se la mortalità è in diminuzione, rimane inaccettabilmente alta. La sindrome settica rappresenta un continuum che include sepsi grave e shock settico. La sindrome da fallimento d'organo è la principale causa di morbilità e mortalità. La sepsi è determinata da una miscela di mediatori pro-infiammatori ed anti-infiammatori secreti dai macrofagi, che sono attivati  dall'invasione dei tessuti da parte dei batteri. Nella sepsi lo stimolo pro-infiammatorio si diffonde nel sangue dove conduce al reclutamento dei PMN e macrofagi per la presenza di numerose citochine circolanti e mediatori che attivano le cellule endoteliali e le piastrine. Nonostante siano chiari i meccanismi infiammatori e coagulativi attivati durante la fase iniziale della sepsi grave, non si sa molto sui meccanismi che portano alla disfunzione d'organo e alla morte. Due, relativamente nuovi, sistemi di mediatore / effettori sono stati dimostrati preliminarmente di essere coinvolti nella sepsi, Gas6 / Mer e TPO / Mpl,. Gli scopi del nostro studio sono: a) verificare se l'attivazione del Gas6 / Mer e / o l'inibizione di sistemi TPO / MPL, in un modello animale sperimentale di sepsi severa / shock settico, possono, in vivo, controllare la gravità della la malattia, compresa la morte, e possono ridurre le alterazioni dei diversi organi bersaglio. b) dosare le concentrazioni plasmatiche Gas6, Smer e TPO in coorti di pazienti definiti, e di valutare il loro potenziale utilizzo come predittori prognostici di gravità e marcatori, univoci o combinati, per la stratificazione del rischio dei pazienti in sepsi severa e shock settico. I risultati del presente progetto forniranno ulteriori progressi nella fisiopatologia, immunologia molecolare e cellulare e gli aspetti clinici di sepsi / shock settico.

CURRENT ISSUES OF RESEARCH

1. role of GAS6 in modulating the immune response. Wwe evaluated the effect on cytokine secretion by monocytes/macrophages and the molecular pathways involved. GAS6 inhibits TNF-α and IL-6 secretion by LPS-stimulated U937 cells and monocytes/machrophages. We evidenced that among GAS6 receptors, only Mer (but not Axl or Tyro3) is expressed on differentiated U937 cells, and its activation is responsible for the reduction of cytokine expression. In immunoblot analysis, Mer was activated after GAS6 stimulation, giving rise to an increased phosphorylation of Akt. We also observed GSK3 phosphorylation and consequent inhibition of NF-κB nuclear translocation. Therefore, GAS6 modulates macrophage cytokine secretion, triggering an “anti-inflammatory pathway” involving PI3K/Akt/GSK3 and NF-κB

2. Mer/Gas6 and TPO/Mpl axis in severe sepsis and septic shock. The sepsis syndrome is a disease entity of universal impact. The incidence of severe sepsis, although mortality is decreasing, remains unacceptably high. The sepsis syndrome exists along a disease continuum that includes severe sepsis and septic shock, based on the occurrence of sepsis-related organ dysfunction. Multiple organ dysfunction syndrome is the leading cause of morbidity and mortality. Infection process is highly regulated by a mixture of pro-inflammatory and anti-inflammatory mediators secreted by macrophages, which have been triggered and activated by the invasion of tissue by bacteria. In sepsis the pro-inflammatory milieu spreads in blood where leads to the recruitment of PMNs and macrophages due to the presence of several circulating cytokines and mediators that activate endothelial cells and platelets. Despite a clear understanding of the inflammatory and coagulation mechanisms triggered during the early stage of severe sepsis, not much is known about the mechanisms that lead to organ dysfunction and death. Two relatively new mediator/effector systems that we have been shown preliminarily to be involved in sepsis, Gas6/Mer and TPO/Mpl , are here proposed for investigation in animal model and in humans. Aims of our study are:  a) to prove if the activation of the Gas6/Mer and/or the inhibition of TPO/MpL systems, in an experimental animal model of severe sepsis/septic shock, can, in vivo, control the severity of the disease, including death, and  can reduce derangements of different  target organs. In the same models we will evaluate the reduction of the expression of inflammatory cytokines and of the activation of innate immunity cells, through the repression of the intracellular inflammation signaling; b) to obtain Gas6, sMer and TPO plasma concentrations in defined cohorts of patients, and to assess their potential use as positive predictors, severity prognostic predictors and as unique or combined markers for the patient risk stratification in severe sepsis and septic shock. The results of the present project will provide further advances in pathophysiology, molecular and cellular immunology and clinical aspects of sepsis/septic shock. The expected biomedical outcomes will essentially be: disclosure of clinical effects of the modulation of two inflammation control mechanisms in a mouse model - that can lead to identification of new potential targets for inflammation control - and identifying new potential biomarkers in humans.