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Centro di Ricerca Traslazione Nutrizionale e Invecchiamento  print this page

Il Centro Traslazionale di Ricerca in Nutrizione e Invecchiamento svolge attività scientifica nell’ambito dei meccanismi biologici, biochimici e genetici che regolano il processo di invecchiamento e di come questi possano essere modulati, oltre che fattori intrinseci, anche da fattori ambientali, soprattutto attraverso i componenti della dieta. Il fenomeno dell’invecchiamento biologico viene affrontato dal personale del centro attraverso un duplice approccio Teorico/Sperimentale sviluppato a definire nuove teorie di invecchiamento e strategie di intervento per la modulazione dei processi ad esso associato anche attraverso l’utilizzo di modelli animali ed “in vitro”. Il Centro dispone di attrezzature per sviluppare modelli “in vitro” ed “ex-vivo” di senescenza, di personale specializzato nell’analisi dell’espressione genica e delle varianti genetiche associate alla longevità anche attraverso metodiche “Whole Genome” e di attrezzature sofisticate quali “HPLC biocompatibili” e “ICP-MS” (lab. di Metalloproteomica) per lo studio dell’omeostasi degli “elementi in tracce” quali Zinco, Rame, Ferro e Selenio e per l’analisi di tali elementi in campioni biologici e di proteine ad essi legate tra cui le Metallotionine le quali sembrano essere coinvolte nella longevità come si evince da una più lunga sopravvivenza dei topi transgenici per le Metallotionine rispetto a topi wild-type (vedi figura 1).

Tra i “topic” più rilevanti di cui si sta attualmente occupando il centro sia come linea di ricerca corrente sia da progetti nazionali e internazionali finanziati figurano :

- il ruolo di alcune proteine con funzione antiossidante, quali le metallotionine, nel mantenimento dell’omeostasi dell’organismo in risposta allo stress ossidativo e nei processi di predisposizione/protezione da patologie età associate.
- la modulazione dell’omeostasi degli “elementi in tracce” quali Zinco, Rame, Ferro e Selenio nella prognosi, diagnosi e prevenzione delle patologie e disabilità dell’anziano (Progetto Europeo Zincage: FOOD-CT-2003-506850).
- l’individuazione di biomarcatori di invecchiamento (Progetto Europeo Mark-Age: HEALTH-F4-2008-200880).
- la modulazione del sistema immunitario e il ruolo dei processi correlati all’immunosenescenza nella predisposizione alle patologie età associate quali l’Alzheimer (Progetto di Ricerca Finalizzata “My Mind”).
- il ruolo giocato dai processi di senescenza cellulare e i suoi modulatori endogeni (genetici) ed esogeni (alimentazione) nella regolazione dell’invecchiamento e nella predisposizione a patologie età associate (Progetto di Ricerca Industria 2015).

Da questi progetti/linee di ricerca si cerca di individuare una terapia nutrizionale personalizzata al fine del raggiungimento di un invecchiamento in salute e la longevità.

Progetti
In corso

1) Progetto Europeo Area HEALTH: MARK-AGE “European study to establish Biomarkers of Human Ageing”

2) Progetto Regione Marche: MILK-AGE “Il latte bovino come alimento funzionale per l’anziano”

3) Progetto Finalizzato Ministero della Salute: “Identificazione di biomarcatori fisiopatologici nella diagnosi preclinica di malattia di Alzheimer.

4) Progetto Finanziato dalla Cariverona: “Effetto della supplementazione zincale in soggetti anziani sull’efficienza immunitaria e lo stato infiammatorio come prevenzione di episodi infettivi cronici e ricorrenti”

5) Progetto Finalizzato Ministero della Salute: “Efficacy and effectiveness of a physical activity program in old patients affected by chronic heart failure by specific comprehensive geriatric assessment”

Completati

1) Progetto Europeo Area FOOD: ZINCAGE: “Nutritional zinc, oxidative stress and immunosenescence: biochemical, genetic and lifestyle: implications for healthy ageing”.

2) Progetto Finalizzato Ministero della Salute: “Relazione tra substrato genetico e fattori ambientali nello sviluppo dell'obesità”.

3) Progetto Finalizzato Ministero della Salute: ““Marcatori genetici della sindrome coronarica e valutazione della L-arginina nella prevenzione di eventi ischemici”.

4) Progetto Finanziato dalla CariLoreto: “Metallotionine, metalloproteasi, tissue inhibitors delle metalloproteasi e alpha 2 macroglobulina come possibili marcatori genetici nell’arteriosclerosi: nuovi targets biomedici”.

5) Progetto Europeo IMAGINE “ Immunology and Ageing in Europe”.

6) Progetto Finanziato dalla CariVerona: Effetto di sostanze naturali nella prevenzione dei tumori alla mammella”.

7) Progetto Finanziato dal Ministero della Salute: “Ruolo delle Metallotionine nella infiammazione e nell’invecchiamento”.

Pubblicazioni

L’attività del Centro è documentata da oltre 200 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali “peer- reviewed” e da capitoli di libro in Inglese. Si riportano alcune delle più recenti e significative:

- Mocchegiani E et al. Micronutrient (Zn, Cu, Fe)-gene interactions in ageing and inflammatory age-related diseases: Implications for treatments. Ageing Res Rev. 2012; 11(2):297-319.

- Malavolta M et al. Survival study of metallothionein-1 transgenic mice and respective controls (C57BL/6J): influence of a zinc enriched environment. Rejuvenation Res 2012 (in press).

- Mocchegiani E, Romeo J, Malavolta M, Costarelli L, Giacconi R, Diaz LE, Marcos A. Zinc: dietary intake and impact of supplementation on immune function in elderly. Age (Dordr). 2012 Jan 6.

- Malavolta M et al. Speciation of trace elements in human serum by micro anion exchange chromatography coupled with inductively coupled plasma mass spectrometry. Anal Biochem. 2012;421:16-25.

- Giacconi R et al. Comparison of intracellular zinc signals in nonadherent lymphocytes from young-adult and elderly donors: role of zinc transporters (Zip family) and proinflammatory cytokines. J Nutr Biochem. 2011 Dec 29.

- Mocchegiani et al. Cu to Zn ratio, physical function, disability, and mortality risk in older elderly (ilSIRENTE study). Age (Dordr). 2011 May 5.

- Basso et al. Noninvasive neonatal thymus graft into the axillary cavity extends the lifespan of old mice. Rejuvenation Res. 2010;13:288-91.

- Mocchegiani et al. Zinc signalling and subcellular distribution: emerging targets in type 2 diabetes. Trends Mol Med. 2008;14:419-28.

- Malavolta et al. Metallothionein downregulation in very old age: a phenomenon associated with cellular senescence? Rejuvenation Res. 2008;11:455-9.

- Costarelli et al. Modulation of genes involved in zinc homeostasis in old low-grade atherosclerotic patients under effects of HMG-CoA reductase inhibitors. Rejuvenation Res. 2008;11:287-91.

- Mocchegiani et al. Brain, aging and neurodegeneration: role of zinc ion availability. Prog Neurobiol. 2005;75:367-90.

Pubblicazioni recenti:

1) Cipriano C, Tesei S, Malavolta M, Giacconi R, Muti E, Costarelli L, Piacenza F, Pierpaoli S, Galeazzi R, Blasco M, Vera E, Canela A, Lattanzio F, Mocchegiani E Accumulation of Cells With Short Telomeres Is Associated With Impaired Zinc Homeostasis and Inflammation in Old Hypertensive Participants. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2009 Apr 9. [Epub ahead of print]

2) Mocchegiani E, Malavolta M, Muti E, Costarelli L, Cipriano C, Piacenza F, Tesei S, Giacconi R, Lattanzio F. Zinc, metallothioneins and longevity: interrelationships with niacin and selenium. Current Pharmacological Design. 2008;14(26):2719-32.

3) Mocchegiani E, Giacconi R, Malavolta M. Zinc signalling and subcellular distribution: emerging targets in type 2 diabetes. Trends Molecular Medicine 2008 ;14(10):419-28.

4) Effects of interleukin-6 -174C/G and metallothionein 1A +647A/C single-nucleotide polymorphisms on zinc-regulated gene expression in ageing. Mazzatti DJ, Malavolta M, White AJ, Costarelli L, Giacconi R, Muti E, Cipriano C, Powell JR, Mocchegiani E. Exp Gerontol. 2008;43(5):423-32.

5) Mocchegiani E, Giacconi R, Costarelli L, Muti E, Cipriano C, Tesei S, Pierpaoli S, Giuli C, Papa R, Marcellini F, Gasparini N, Pierandrei R, Piacenza F, Mariani E, Monti D, Dedoussis G, Kanoni S, Herbein G, Fulop T, Rink L, Jajte J, Malavolta M. Zinc deficiency and IL-6 -174G/C polymorphism in old people from different European countries: effect of zinc supplementation. ZINCAGE study. Experimental Gerontology 2008;43(5):433-44.

6) Costarelli L, Muti E, Malavolta M, Giacconi R, Cipriano C, Sartini D, Emanuelli M, Silvestrini M, Provinciali L, Gobbi B, Mocchegiani E. Modulation of genes involved in zinc homeostasis in old low-grade atherosclerotic patients under effects of HMG-CoA reductase inhibitors. Rejuvenation Res. 2008;11(2):287-91.

7) Giacconi R, Bonfigli AR, Testa R, Sirolla C, Cipriano C, Marra M, Muti E, Malavolta M, Costarelli L, Piacenza F, Tesei S, Mocchegiani E. +647 A/C and +1245 MT1A polymorphisms in the susceptibility of diabetes mellitus and cardiovascular complications. Mol Genet Metab. 2008 May;94(1):98-104.

8) Mocchegiani E, Malavolta M. Zinc dyshomeostasis, ageing and neurodegeneration: implications of A2M and inflammatory gene polymorphisms. Journal of Alzheimers Disease. 2007;12(1):101-9.

9) Malavolta M, Piacenza F, Costarelli L, Giacconi R, Muti E, Cipriano C, Tesei S, Spezia S and Mocchegiani E. Combining UHR-SEC-HPLC-ICP-MS with flow cytometry to quantify metallothioneins and to study zinc homeostasis in human PBMC. J. Anal. At. Spectrom., 2007, 22, 1193 – 98.

10) Cipriano C, Malavolta M, Costarelli L, Giacconi R, Muti E, Gasparini N, Cardelli M, Monti D, Mariani E, Mocchegiani E. Polymorphisms in MT1a gene coding region are associated with longevity in Italian Central female population. Biogerontology. 2006 Oct-Dec;7(5-6):357-65.

11) Malavolta M, Costarelli L, Giacconi R, Muti E, Bernardini G, Tesei S, Cipriano C, Mocchegiani E. Single and three-color flow cytometry assay for intracellular zinc ion availability in human lymphocytes with Zinpyr-1 and double immunofluorescence: relationship with metallothioneins. Cytometry A. 2006;69(10):1043-53.