n Highlights 2008-2009 n cnr.it n Highlights 2008-2009 n { p r e s e n ta z i o n e } Uno strumento per conoscere il CNR S ono orgoglioso di tenere a battesimo i primi Highlights del Consiglio Nazionale delle Ricerche, volti ad illustrare il lavoro dei suoi ricercatori, sulla scorta di quanto già fanno altre istituzioni. Cnr.it vuole dare conto della varietà e vitalità scientifica del nostro ente, con un caleidoscopio di articoli che riflettono la vocazione multidisciplinare della rete del Consiglio Nazionale delle Ricerche, la vera ricchezza del CNR. Sfogliando questa rassegna, troverete un’ampia, anche se parziale, selezione ragionata degli oltre 14 mila articoli scientifici che i ricercatori di questo ente hanno pubblicato nel corso del biennio 2008-2009, sulle principali riviste o volumi di riferimento della propria attività. I temi, molto differenti tra loro, sono divisi per comodità in quattro grandi settori e sono descritti con linguaggi e livelli diversi di approfondimento che testimoniano, ancora una volta, la complessità del maggiore ente di ricerca italiano. Oltre agli articoli scientifici veri e propri, abbiamo voluto inserire notizie e risultati che, nel corso dei due anni trascorsi, hanno interessato l’opinione pubblica o dato lustro al lavoro dell’ente. Nella parte finale della pubblicazione, abbiamo deciso di mostrare le varie articolazioni della rete di ricerca del Consiglio Nazionale delle Ricerche: i suoi Dipartimenti e i suoi Istituti, anche nella loro suddivisione regionale. Per saperne di più, basta cliccare sul sito www.cnr.it. L’intento degli Highlights è di offrire ai lettori un’idea dell’ampio ventaglio di attività che ogni giorno si svolgono negli istituti del CNR sparsi sulla penisola italiana. Non si tratta di una rassegna autoreferenziale, tanto per dire quanto siamo bravi, ma di uno strumento per conoscere il CNR. E per dare il giusto riconoscimento al lavoro delle colleghe e dei colleghi che, tra le mille difficoltà della ricerca italiana, rendono onore ad una professione affascinante e ricca di soddisfazioni, che nessuno di noi si sognerebbe di lasciare: quella del ricercatore. Grazie per l’attenzione Luciano Maiani Presidente del Consiglio Nazionale delle Ricerche n HIGHLIGHTS CNR 2008-2009 n 1 { h a b i tat & v i ta } Medicina Nucleare Tecniche di imaging cardiaco più rapide ed efficaci Neuroscienze Un importante bersaglio per curare il dolore cronico I l Dolore Cronico (DC) è una condizione fortemente debilitante, caratterizzata da una grande complessità di fenomeni patologici, tra cui attività anormale dei neuroni di molte aree del sistema nervoso, fattori metabolici e biochimici, fattori psicologici, etc. Per un efficace approntamento di nuove terapie, è fondamentale conoscere le caratteristiche dei circuiti nervosi coinvolti. Il nostro gruppo di ricerca ha studiato molte importanti stazioni della rete neuronale attive nel DC. In una serie sperimentale abbiamo studiato un piccolo nucleo di neuroni (Nucleo Bulbare Reticolare Dorsale, DRt) della regione cerebrale detta bulbo. Il DRt, dopo aver elaborato messaggi sensoriali ricevuti dal midollo, tramite un network specifico, restituisce i segnali al midollo spinale (feed-back). In genere tutti i nuclei o gruppi di neuroni con feed-back al midollo operano in negativo, cioè inibiscono le sorgenti dei segnali che loro stessi ricevono. Registrando con microelettrodi l’attività di singole cellule neuronali del midollo spinale in connessione con DRt, abbiamo analizzato i potenziali effetti di DRt sia in condizioni normali sia in modelli di DC con iperattività neuronale o che simulano l’iperattività con microsomministrazione di un trasmettitore eccitatorio (NMDA). Sorprendentemente abbiamo osservato che DRt si attiva solo nei casi di DC e nei casi simulati con NMDA, incrementando ulteriormente l’iperattività spinale. Per quantificare il contributo di DRt alla iperattività spinale patologica ne abbiamo temporaneamente soppresso l’attività, osservando una forte riduzione dell’iperattività solo nei modelli di DC e simulati e non nei soggetti normali. È stato così messo in luce un potenziale importante bersaglio per una farmacologia mirata nella modulazione clinica specifica del D.C. M. L., Sotgiu, M. Valente, R. Storchi, G. Caramenti, G. Biella, Contribution by DRt Descending Facilitatory Pathways to Maintenance of Spinal Neuron Sensitization in Rats, Brain Research, Brain Res., Jan 10 2008, pp. 69-75. I l nome è pressoché impronunciabile, ma il suo utilizzo come potenziale tracciante di perfusione cardiaca, oggi in fase di studio clinico, lo rende di estrema utilità in ambito medico-diagnostico. Stiamo parlando del 99mTc(N) DBODC(PNP5) [DBODC= bis-(N-etossietil)ditiocarbammato; PNP5= bis(dimetossipropilfosfinoetil) etossietilammina], composto capostipite di una serie di derivati allo studio come potenziali agenti per l’imaging cardiaco e le cui caratteristiche biodistributive sono tali da consentire l’acquisizione di immagini di qualità diagnostica superiore a quelle ottenute con i traccianti attualmente in uso clinico (99mTc-Sestamibi e 99mTc-Tetrofosmin). In particolare, la sua rapida e quantitativa eliminazione dai tessuti non bersaglio (ematico, polmonare ed epatico) permette una chiara visualizzazione di alterazioni che interessano la parete infero-apicale del miocardio a tempi brevi dalla somministrazione. L’Istituto di Chimica Inorganica e delle Superfici del CNR ha condotto studi su miocardio isolato di ratto, che hanno evidenziato cosa accade a livello di distribuzione 99m sub-cellulare: Tc(N) DBODC(PNP5), analogamente a 99mTc-Sestamibi e 99mTc-Tetrofosmin è intrappolato nelle strutture mitocondriali grazie alla presenza di un potenziale di membrana negativo; inoltre, studi di metabolismo condotti al fine di chiarire il meccanismo di rapida rimozione di tale complesso dagli organi non bersaglio hanno dimostrato che l’agente viene eliminato nella sua forma nativa e che l’escrezione è mediata da trasportatori Pgp/MDR-Pgp, aspetti questi che lasciano intravedere la possibilità di ampliare l’ambito di applicazione di questo tracciante e dei suoi derivati dalla cardiologia nucleare all’imaging tumorale e alla valutazione in-vivo dell’espressione della P-gp MDR. C. Bolzati, M. Cavazza-Ceccato, S. Agostini, S. Tokunaga, D. Casara, G. Bandoli, Subcellular Distribution and Metabolism Studies of the Potential Myocardial Imaging Agent [99mTc(N) (DBODC)(PNP5)]+, Journal of Nuclear Medicine, 49 (2008), pp. 1336-1344. n HIGHLIGHTS CNR 2008-2009 n 19