Laboratorio per lo studio di marcatori biologici di infiammazione nell’esalato.

L’Area di Ricerca per “Studio di markers biologici di infiammazione nell’esalato” nasce nel 2016 e si occupa della ricerca di nuovi biomarcatori tramite metodiche non invasive in patologie respiratorie ed internistiche quali broncopneumopatia cronico-ostruttiva, asma bronchiale, insufficienza respiratoria, cardiopatia ischemica,  demenze ed obesità.

Lo studio dei biomarcatori viene effettuato avvalendosi di metodiche di chemiluminescnza, elettrochimiche, di spettrometria di massa e di risonanza magnetica nucleare (metabolomica con NMR) su campioni di aria espirata o su campini di condensato di aria espirata (tramite l’utilizzo di condensatore)

L’obiettivo comune delle nostra linea di ricerca, è quello di identificare e studiare nuovi biomarkers non invasivi associati alla broncopneumopatia cronico-ostruttiva, allo scompenso cardiaco e alle malattie neurodegenerative. L'osservazione dei cambiamenti nella concentrazione dei metaboliti può rivelare il calibro degli effetti biochimici indotti da uno stato patologico o dall'intervento terapeutico volto a curare tale stato. L'analisi metabolomica ha potenzialmente varie applicazioni, fornendo un contributo nella diagnosi precoce e nella tipizzazione di tali patologie e potrebbe anche consentire l'individuazione di metaboliti ancora sconosciuti permettendo di formulare nuove ipotesi fisiopatologiche. Infine, la capacità di questa tecnica di identificare caratteristiche metaboliche individuali potrebbe essere  essere utile nel predire l'efficacia di un farmaco o la sua tossicità nel singolo caso.

Aree di Ricerca

• Individuazione di biomarcatori nel condensato di aria espirata nella obesità severa con e senza insufficienza respiratoria. Il laboratorio studia presenza di metaboliti presenti nel condensato di aria espirata in pazienti affetti da obesità severa con o senza insufficienza respiratoria. I dosaggi vengono effettuati in condizioni basali e dopo ciclo riabilitativo (intervento dietetico o chirurgico). I dosaggi dei metaboliti vengono effettuati tramite NMR o spettrometria di massa.

  Lo scopo è l’individuazione dei cambiamenti nella concentrazione dei metaboliti per la tipizzazione della patologia e l'individuazione di metaboliti ancora sconosciuti permettendo di formulare nuove ipotesi fisiopatologiche.

• Utilizzo della metabolomica su condensato di aria espirata per la fenotipizzazione di pazienti affetti da asma bronchiale broncopatia cronica ostruttiva. Attualmente esistono diversi fenotipi di asma bronchiale con differenti gradi di severità e diversa risposta terapeutica ai farmaci. Tramite l’utilizzo delle nostre metodiche di NMR e Spettrometria di massa cerchiamo dei metaboliti che possano permettere la fenotipizzazione dei pazienti e soprattutto predire il grado di risposta ai farmaci specifici qyuali corticosteroidi inalatori.
• Utilizzo di biomarcatori su aria espirata come ossido nitrico espirato e nasale nella riabilitazione respiratoria. L’Ossido nitrico espirato è un biomarcatore di infimmazione comunemente utilizzato nella asma bronchiale per la valutazione della risposta ai corticosteroidi e nella compliance alla terapia. Nel nostro laboratorio stimao studiando la possibilità di utilizzare questo biomarcatore per valutare la risposta terapeutica alla riabilitazione in pazienti affetti da insufficienza respiratoria e da paziente affetti da patologia ostruttiva del sonno.

Progetti di Ricerca in corso

• Utilizzo della metabolomica con NMR in pazienti affetti da BPCO
• Utilizzo della metabolomica con NMR per la valutazione degli effetti terapeutici della riabilitazione nella patologia respiratoria.
• Utilizzo dei dosaggi di ossido nitrico espirato per la valutazione degli effetti terapeutici della riabilitazione nella patologia respiratoria.

Collaborazioni

• Department of Physiology and Pharmacology (FYFA) of Karolinska – Group of Pharmacology Nitric Oxigen Research Jon Lundberg. Stockholm, Sweden. 
• Institute of Biomolecular Chemistry of CNR– NMR Service of Research dott. Andrea Motta. Pozzuoli (NA), Italy.
• Università Federico II di Napoli. Cattedra di Malattie dell’Apparato RespiratoriSviluppo di Metodiche
• Utilizzo delle spettrometria di massa nello studio dei metaboliti nel condensato di aria espirata
• Standardizzazione di metodiche elettrochimiche per il dosaggio di ossido nitrico espirato

Attività Educazionale

Il laboratorio svolge attività educazionale e partecipa a congressi, convegni e corsi sia a livello nazionale che internazionale.

Il laboratorio accoglie tesisti e specializzandi della Scuola di Medicina della Università di Napoli Federico II

Pubblicazioni:

• Maniscalco M, Paris D, Melck DJ, Molino A, Carone M, Ruggeri P, Caramori P, Motta A. Differential diagnosis between newly diagnosed asthma and chronic obstructive pulmonary disease using exhaled breath condensate metabolomics: a pilot study. Eur Respir J 2018; Ian 18. DOI: 10.1183/13993003.01825-2017.

• Mosella M, Accardo M, Molino A, Maniscalco M, Zamparelli AS. Description of a new rare alpha-1 antitrypsin mutation in Naples (Italy): PI*M S-Napoli. Ann Thorac Med 2018;1359-61

• Maniscalco M, Zamparelli AS, Vitale DF, Faraone S, Molino A, Zedda A, Motta A. Long-term effect of weight loss induced by bariatric surgery on asthma control and health related quality of life in asthmatic patients with severe obesity: A pilot study. Respir Med. 2017;130:69-74.

• Maniscalco M, Paris D, Melck DJ, D'Amato M, Zedda A, Sofia M, Stellato C, Motta A. Coexistence of obesity and asthma determines a distinct respiratory metabolic phenotype. J Allergy Clin Immunol. 2017;139:1536-1547.e5.

• Maniscalco M, Motta A. Biomarkers in allergic asthma: Which matrix should we use? Clin Exp Allergy. 2017 Aug;47(8):1097-1098.

• Maniscalco M. Nasal nitric oxide as biomarker in the evaluation and management of chronic rhino-sinusitis with nasal polyposis. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2017 Oct;274(10):3817-3818.

• Fontana L, Lee SJ, Capitanelli I, Re A, Maniscalco M, Mauriello MC, Iavicoli I. Chronic Obstructive Pulmonary Disease in Farmers: A Systematic Review. J Occup Environ Med. 2017;59:775-788.

• Maniscalco M, Motta A. Metabolomics of exhaled breath condensate: a means for phenotyping respiratory diseases? Biomark Med. 2017;11:405-407