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Laboratorio di Tossicologia  

Lab. GalliCl

 

General Research Interests

Created in 1979, the primary function of the Laboratory of Toxicology is to study toxicological problems concerning food additives, with a concern of the mechanism of action of toxic substances at molecular level and its relevance for human risk assessment. For the last two decades several areas of toxicological relevance have been created: in vitro alternative methods, skin toxicity, immunotoxicology, neurotoxicity and food safety.

 

Immunotossicologia/Immunofarmacologia (Responsabile: Emanuela Corsini)

L'attività di ricerca comprende tre distinte aree. Attualmente, l'obiettivo principale del laboratorio è la messa a punto di metodi in vitro alternativi all'uso dell'animale per identificare e discriminare allergeni da contatto, irritanti e allergeni respiratori, basato sull'utilizzo di cellule dendritiche e di cheratinociti, e la classificazione degli allergeni secondo la loro potenza. L'altra area di ricerca si concentra sulla comprensione a livello molecolare dei meccanismi d'azione di composti immunotossici/immunomodulatori (es. composti perfluorinati, pesticidi, estratti vegetali, farmaci anti-infiammatori, ecc.). Infine, l'immunosenescenza rappresenta l'altra area di interesse del laboratorio. In particolare, sono in corso studi per definire il ruolo di RACK-1 e di protein chinasi C nel declino o rimodellamento delle risposte immunitarie associate con l'invecchiamento, e per identificare composti in grado di invertire tali modifiche (come ad esempio DHEA, estratti naturali, ecc.).

Tecniche

  • purificazione di leucociti da animale e uomo
  • test di funzionalità immunitaria, es. risposta proliferatiova ai mitogeni, produzione di citochine, citotossicità,   produzione anticorpale
  • test di funzionalità cellulare, es. citotossicità, sintesi di macromolecole, produzione di specie radicaliche
  • valutazione dell'espressione genica
  • analisi citofluorimetrica
  • tecniche di Western blot
  • tecniche immunoenzimatiche

Pubblicazioni selezionate

Corsini E, Sokooti M, Galli CL, Moretto A, Colosio C. Pesticide induced immunotoxicity in humans: A comprehensive review of the existing evidence. Toxicology. 2013 May 10;307:123-35.

Corsini E, Galbiati V, Mitjans M, Galli CL, Marinovich M. NCTC 2544 and IL-18 production: a tool for the identification of contact allergens. Toxicol In Vitro. 2013 Apr;27(3):1127-34.

Corsini E, Sangiovanni E, Avogadro A, Galbiati V, Viviani B, Marinovich M, Galli CL, Dell'Agli M, Germolec DR. In vitro characterization of the immunotoxic potential of several perfluorinated compounds (PFCs). Toxicol Appl Pharmacol. 2012 Jan 15;258(2):248-55.

Galbiati V, Carne A, Mitjans M, Galli CL, Marinovich M, Corsini E. Isoeugenol destabilizes IL-8 mRNA expression in THP-1 cells through induction of the negative regulator of mRNA stability tristetraprolin. Arch Toxicol. 2012 Feb;86(2):239-48.

Buoso E, Lanni C, Molteni E, Rousset F, Corsini E, Racchi M. Opposing effects of cortisol and dehydroepiandrosterone on the expression of the receptor for Activated C Kinase 1: implications in immunosenescence. Exp Gerontol. 2011 Nov;46(11):877-83.

 

Risk Assessment (Responsabile: Marina Marinovich)

L'attività è focalizzata sulla caratterizzazione del pericolo, associato ad agenti biologici, chimici e fisici attraverso l'identificazione e la caratterizzazione dei meccanismi biochimici coinvolti nella risposta cellulare ad agenti tossici, esplorando vie molecolari, il ruolo del calcio, specie reattive dell'ossigeno, mediatori dell’infiammazione, l'attivazione della trascrizione genica nell'insorgenza e mantenimento del danno

Tecniche

  • La valutazione dei rischi derivanti dall'uso dei pesticidi
  • Integrazione delle informazioni sul meccanismo d'azione nella valutazione del rischio di identificazione del meccanismo d'azione delle sostanze tossiche a livello cellulare e molecolare, principalmente di contaminanti ambientali (pesticidi, metalli, solventi, ecc ...) e loro rilevanza nella valutazione dei rischi per esseri umani
  • Caratterizzazione di processi biochimici coinvolti nella risposta della pelle a sostanze irritanti o allergeni
  • Valutazione quantitativa del rischio, e definizione di Health based guidance Values 

Selected Publications from 2001

Aspartame, low-calorie sweeteners and disease: regulatory safety and epidemiological issues
Marinovich M, Galli C.L., Bosetti C., Gallus S., La Vecchia C. Food and Chemical Toxicology, 2013 in pubblicazione.

Comparison of wood smoke PM2.5 obtained from the combustion of FIR and beech pellets on inflammation and DNA damage in A549 and THP-1 human cell lines.
Corsini E, Budello S, Marabini L, Galbiati V, Piazzalunga A, Barbieri P, Cozzutto S, Marinovich M, Pitea D, Galli CL. - Arch Toxicol. 2013 May 14. [Epub ahead of print]. PMID: 23670201

NCTC 2544 and IL-18 production: a tool for the identification of contact allergens.
Corsini E, Galbiati V, Mitjans M, Galli CL, Marinovich M.
Toxicol In Vitro. 2013 Apr;27(3):1127-34. PMID: 23063874, doi: 10.1016/j.tiv.2012.05.018.

Skin immunosenescence: decreased receptor for activated C kinase-1 expression correlates with defective tumour necrosis factor-alpha production in epidermal cells.
Corsini E, Racchi M, Lucchi L, Donetti E, Bedoni M, Viviani B, Galli CL, Marinovich M.
Br J Dermatol. 2009 Jan;160(1):16-25. doi: 10.1111/j.1365-2133.2008.08885.x. PMID: 18945317

Is the acceptable daily intake as presently used an axiom or a dogma?
C. L. Galli, M. Marinovich, M. Lotti. Toxicol Lett. 2008 Aug 15; 180(2): 93-9. PMID: 18588960, doi: 10.1016/j.toxlet.2008.06.003

 

Chimica e Tossicologia degli Alimenti (Responsabile: Patrizia Restani)

Il principale interesse scientifico del laboratorio è rivolto alla sicurezza alimentare, che include lo sviluppo di prodotti dietetici per specifici gruppi di consumatori quali coloro che sono affetti da allergie ed intolleranze alimentari. Un’altra importante area di ricerca riguarda il controllo di qualità di integratori alimentari a base erboristica, lo sviluppo di metodi analitici per la determinazione di composti attivi e xenobiotici presenti in alimenti e integratori alimentari a base vegetale.

Tecniche analitiche

  • Chromatografia (HPTLC, HPLC, LC-MS, cromatografia di affinità, a scambio ionico, di gel permeazione)
  • Tecniche elettroforetiche (PAGE, SDS-PAGE, Isoelettrofocalizzazione)
  • Techiche immunochimiche (ELISA, immunoblotting)
  • Analisi su alimenti tramite kit enzimatici
  • Metodi chimici

Pubblicazioni selezionate

C. Di Lorenzo, M. Dell’Agli, E. Sangiovanni, A. Dos Santos, F. Uberti, E. Moro, E. Bosisio, P. Restani. Correlation between catechin content and NF-kB inhibition by infusions of green and black tea. Plant Foods Hum Nutr (2013) 68:149-54.

C. Di Lorenzo, E. Moro, A. Dos Santos, F. Uberti, P.Restani. Could 1,3 dimethylamylamine (DMAA) in food supplements have a natural origin?            Drug Test Anal. (2013) 5:116-123 - DOI: 10.1002/dta. 1391           

C. Stockley, PL. Teissedre, M. Boban, C. Di Lorenzo, P. Restani.  Bioavailability of wine-derived phenolic compounds in humans: a review. Food Funct. (2012) 3: 995-1007.

C. Ballabio, F. Uberti, C. Di Lorenzo, A. Brandolini, E. Penas, P. Restani. Biochemical and immunochemical characterization of different varieties of amaranth (Amaranthus L.  ssp.) as a safe ingredient for gluten-free products. J. Agric. Food Chem. (2011) 59: 12969-74

P. Restani, C. Ballabio, C. Di Lorenzo, S. Tripodi, A. Fiocchi. Molecular aspects of milk allergens and their role in clinical events. Anal. Bioanal. Chem. (2009) 395:47-56. 

 

Neurotossicologia (Responsabile: Barbara Viviani)

La linea di ricerca del laboratorio di Neurotossicologia sviluppa la caratterizzazione funzionale e molecolare di proteine e meccanismi coinvolti nella risposta neuroinfiammatoria valutandone la rilevanza nella modulazione dell’attività e della sopravvivenza neuronale. Il laboratorio ha una solida esperienza nello studio dei meccanismi di attivazione gliale, di morte neuronale, di comunicazione tra glia e neuroni in condizioni di tossicità o che mimano una situazione patologica. Particolare attenzione è focalizzata sullo studio di: canali ionici, omeostasi del calcio intracellulare, trasduzione del segnale (vie fosforilative, fattori di trascrizione), citochine pro- ed anti-infiammatorie (Interleuchina-1b, Fattore di necrosi tumorale-a, Eritropoietina). Al momento il gruppo di ricerca è impegnato nella valutazione in vitro dei meccanismi coinvolti nella regolazione della plasticità sinaptica da parte di citochine pro-infiammatorie e nei meccanismi che regolano il rapporto tra attivazione gliale pro- ed antiinfiammatoria.

Tecniche

  • Colture cellulari
  • Misurazione dell’omeostasi del calcio
  • Morte cellular: necrosis ed apoptosi
  • Misurazione del danno ossidativo
  • Analisi Western blot
  • Saggi immunoenzimatici, es. ELISA
  • Real-time polymerase chain reaction
  • Microscopia confocale

Pubblicazioni rappresentative

Giatti S., Boraso MS, Melcangi RC, Viviani B. (2012) Neuroactive steroids, their metabolites and neuroinflammation J. Mol. Endocrinol. 49, R125-34.

F. Gardoni, M. Boraso, E. Zianni, E. Corsini, C.L. Galli, F. Cattabeni, M. Marinovich, M. Di Luca and B. Viviani (2011) Distribution of interleukin-1 receptor complex at the synaptic membrane driven by interleukin-1beta and NMDA stimulation J. Neuroinflammation 8, 14

B. Viviani, S. Bartesaghi, M. Binaglia, E. Corsini, M. Boraso,  E. Grazi, C.L. Galli, M. Marinovich (2008). Dithiocarbamate Propineb induces acetylcholine release through cytoskeletal actin depolymerization in PC12 cells. Toxicology Letters 182, 63-68

Viviani B., Gardoni F., Bartesaghi S., Corsini E., Facchi, Galli CL, DiLuca M., Marinovich M. (2006) IL-1beta released by gp120 drives neural death through tyrosine phosphorylation and trafficking of NMDA receptors. J. Biol. Chem.;  281: 30212-30222

B. Viviani, S. Bartesaghi, E. Corsini, P. Villa, P. Ghezzi, A. Garau, C.L. Galli, M. Marinovich (2005) Erythropoietin protects primary hippocampal neurons increasing the expression of brain-derived neurotrophic factor. J. Neurochem 93: 412-421.

 

Genotossicologia  (Responsabile : Laura Marabini)

L’attività di ricerca è dedicata  essenzialmente a studi di genotossicità in vitro in varie linee cellulari (comet test, micronucleo e γ-H2AH) e ai meccanismi  molecolari  che determinano il danno al DNA  (es. miscele di PCB, raggi UV, nano particelle, composti alkenil benzenici ecc). Particolare interesse è rivolto ai meccanismi di protezione  da parte di vari estratti vegetali.

Tecniche

  • Evidenziazione del danno genotossico con metodiche di citofluorimetria (micronucleo), elettroforesi /microscopia a fluorescenza (comet test), microscopia confocale (istoni fosforilati)
  • Test di funzionalità cellulare (citotossicità, apoptosi, necrosi con tecniche spettrofotometriche e citofluorimetriche e analisi biochimiche enzimatiche)
  • Evidenziazione del danno ossidativo   (LPO, ROS, CAT, SOD, GSH/GSSG) con tecniche spettro-fluorimetriche

Pubblicazioni rappresentative

Braga P.C., Dal Sasso M.,  Lattuada N., Marabini L., Calò R., Antonacci R., Bertelli A., Falchi M. and Verducci P.  (2013). Antioxidant activity of Melilotus officinalis extract investigated by means of the radical scavenging activity, the chemiluminescence of human neutrophil bursts and lipoperoxidation assay. Journal of Medicinal Plants Research 7(7): 358-365.

L. Marabini, R. Calò, S. Fucile (2011). Genotoxic Effects Of Polychlorinated  Biphenyls (PCB 153, 138, 101, 118) in a Fish Cell Line (RTG-2). Toxicology in Vitro 25 : 1045-1052.

P.C. Braga, M. Dal Sasso., M. Culici., A. Spallino., L. Marabini, T. Bianchi, G. Nappi (2010). Effects of sulphurous water on human neutrophil elastase release. Therapeutic Advances in Respiratory Disease  4(6): 333-340.

F. Maffei, F. Carbone, G. Cantelli Forti, A. Buschini, P. Poli, C. Rossi, L. Marabini, S.  Radice, E. Chiesara, P. Hrelia (2009). Drinking water quality: an in vitro approach for the assessment of cytotoxic and genotoxic load in water sampled along distribution system. Environment International  35 (7 ):1053-1061 

S.Radice, E. Chiesara, S. Fucile , L. Marabini  (2008). Different effects of PCB101, PCB118, PCB138 and PCB153 alone or mixed in MCF-7 breast cancer cells. Food and Chemical Toxicology 46, 2561-2567

 

Links

Italian Toxicology Society
http://www.pharmtox.org/sitox/

Federation of European Toxicologists and Societies of Toxicology
http://www.eurotox.com/

International Union of Toxicology
http://www.iutox.org/

International Assembly for the Recognition of Toxicologists (IART)
http://www.iutox.org/iart.asp

European Food Safety Authority
http://www.efsa.eu.int/

European Commission Health and Consumer Protection Authority
http://europa.eu.int/comm/health/

Italian Health Authority
http://www.ministerosalute.it/

Italian Education and Research Authority
http://www.miur.it/

Association for the research of Children Allergies and Asthma
http://www.allegriallergia.org/

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