Progetti anno 2009

Research Projects 2009

Nella seduta del 26 giugno 2009 il Comitato Scientifico della Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica ha selezionato i progetti di ricerca CF da proporre per un finanziamento nel corrente anno. È stata la conclusione di un lungo iter di analisi e valutazione di 57 progetti sottoposti alla Fondazione a seguito del bando annuale emanato il 15 dicembre 2008. Alla valutazione delle proposte di ricerca hanno collaborato circa 100 scienziati internazionali, esperti nello specifico di ciascun progetto. Ogni progetto è stato esaminato da 2-4 revisori. Il Comitato Scientifico ha composto le proprie valutazioni con quelle dei referees, proponendo infine alla Fondazione il finanziamento di 24 nuovi progetti (di cui 11 progetti di continuazione di precedenti studi finanziati da FFC): 7 progetti nell'area "Fisiopatologia CFTR e terapie del difetto di base"; 2 progetti nell'area "Genetica"; 6 progetti nell'area "Microbiologia"; 6 nell'area "Infiammazione"; 3 nell'area "Clinica - Epidemiologia". La Fondazione ha impegnato per questi progetti la somma complessiva di euro 1.200.000, cui va aggiunto l'impegno di euro 600.000 per il finanziamento triennale di due "core facilities" al servizio della rete italiana di ricerca CF ("Quantigene" e "CFaCore"). Di seguito la lista dei progetti selezionati. Essi sono aperti alle adozioni secondo i criteri descritti alla pagina ADOTTA UN PROGETTO. Per visualizzare lo stato d'adozione dei progetti 2009 visualizzare la pagina Progetti 2009 adottati e da adottare

On June 26^th the Scientific Advisory Board of the Italian CF Research Foundation selected the CF research projects to be proposed for funding in the current year. It was the conclusion of an analysis and evaluation process of 57 proposals submitted to the Foundation after the 15 December grant announcement. About 100 international scientists, experts in the particular research field of each project, collaborated to the evaluation of the research proposals. Each project has been examined by at least 2 referees. The Scientific Advisory Board combined then its evaluations with the ones received from the referees, proposing to the Foundation 24 projects to be financed: 7 projects in the area "CFTR physiopathology and new therapies of the basic defect", 2 projects in the area "Genetics", 6 in "Microbiology", 6 in the area "Inflammation", 3 in the area "Clinical research - Epidemiology". The Foundation allocated € 1,200,000 to fund these projects, in addition to € 600,000 already allocated to finance for three years two core facilities ("Quantigene" and "CFaCore"). Following here the list of the financed projects. They are available for direct funding through "adoption" with the criteria explained in the page "Adopt a project" (Adotta un progetto). To see the state of adoption of the 2009 projects click on the page "Projects 2009 adopted and to be adopted" (Progetti 2009 adottati e da adottare)

1. FISIOPATOLOGIA DELLA PROTEINA CFTR E NUOVE TERAPIE DEL DIFETTO DI BASE
CFTR physiopathology and new therapies of the basic defect

Quest'area di ricerca prevede studi finalizzati a conoscere i meccanismi attraverso cui funziona la proteina CFTR normale o non funziona quella alterata in causa del gene CFTR che la produce e che è alterato (mutato) nella fibrosi cistica. L'area comprende ricerche mirate ad individuare sistemi atti a curare o a compensare il difetto di base della malattia

FFC#1/2009

Interactome in cystic fibrosis: role of NHERF1 in actin cytoskeleton and tight junction phathophysiology

Interazione proteina-proteina nella fibrosi cistica: ruolo di NHERF1 nell'organizzazione citoscheletrica e nella patofisiologia delle giunzioni strette (Progetto di continuazione)

Responsabile: Valeria Casavola (Dipartimento di Fisiologia Generale ed Ambientale - Università degli Studi di Bari)
Partner: Massimo Conese (Dipartimento di Scienze Biomediche - Laboratorio di Morfologia - Università degli Studi di Foggia)
Ricercatori coinvolti: 7
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 50.000

Obiettivi:

Ripristino della proteina CFTR mutata sulla membrana cellulare: nuovi bersagli terapeutici

I due gruppi di ricerca proponenti il progetto hanno dimostrato che in cellule respiratorie FC è possibile indurre, mediante l'incremento della proteina NHERF1 interagente con CFTR, il ripristino dell'espressione della proteina CFTR mutata sulla membrana apicale. In particolare la proteina NHERF1 ripristina l'organizzazione citoscheletrica e determina la formazione di un complesso multiproteico che favorisce l'inserimento nella membrana apicale della proteina CFTR mutata con conseguente ripristino della fisiologica secrezione di cloro.
Questo progetto si propone di studiare il meccanismo che è alla base del ripristino sulla membrana cellulare della proteina CFTR mutata.
I risultati che si otterranno dal nuovo studio permetteranno di chiarire: 1) la relazione esistente tra CFTR e altre proteine intracellulari e come queste interazioni inducano il ripristino della funzionalità della proteina mutata sulla membrana apicale; 2) il ruolo delle proteine partner di CFTR e della formazione dei complessi multiproteici nel passaggio dei neutrofili nelle vie aeree dei pazienti FC. Si potranno chiarire meglio possibili bersagli terapeutici per correggere il difetto di base della FC e la malattia infiammatoria polmonare.

Objectives:
Our two research groups demonstrated that, in CF respiratory airway cells, it is possible to induce transport of the mutated CFTR protein to the apical membrane of affected cells by overexpressing a partner protein of CFTR, called NHERF1. This protein creates a favorable cellular environment at the apical membrane that permits the correct functional expression of the mutated CFTR. Indeed, in our experimental conditions mutated CFTR recovers its original function as an apical membrane ion channel. The results obtained in the new study will permit to understand: 1) the relationships existing between CFTR and other intracellular proteins and how these interactions help CFTR to arrive at the apical membrane and function correctly once there; 2) the relationship between these interactions of CFTR and its partner proteins with the inflammatory cell influx into the airways of CF patients. We will have a better understanding of possible novel therapeutic targets that will permit us to correct the defect that is at the basis of CF and its resulting inflammatory pulmonary disease.

FFC#2/2009

Development of small molecules to correct the defective chloride transport in cystic fibrosis

Sviluppo di nuove molecole per la correzione del difetto di trasporto di cloruro nella fibrosi cistica (Progetto di continuazione)

Responsabile: J. Luis V. Galietta (Laboratorio di Genetica Molecolare - Istituto "Giannina Gaslini" - Genova)
Partners: Enrico Millo (Dipartimento Medicina Sperimentale - Sezione Biochimica - Università degli Studi di Genova)
Mauro Mazzei (Dipartimento Scienze Farmaceutiche - Università degli Studi di Genova)
Ricercatori coinvolti: 13
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 125.000

Obiettivi:

Farmaci per correggere proteina CFTR mutata e stimolare canali alternativi del cloro

Si pensa che la correzione del difetto di base nella FC, e cioè il ripristino del trasporto di cloruro, sia l'obiettivo più importante da raggiungere per migliorare ulteriormente la qualità del trattamento dei pazienti. Nel nostro progetto considereremo due bersagli diversi per lo sviluppo di possibili farmaci: la proteina CFTR stessa e la proteina TMEM16A. Per la proteina CFTR ci proponiamo di generare 1,4-diidropiridine e aminoariltiazoli in grado di correggere il difetto di base causato da alcune classi di mutazioni FC ed in particolare da ΔF508, la mutazione più frequente. Cercheremo inoltre di trovare nuovi composti chimici in grado di stimolare la proteina TMEM16A che è anch'essa capace di trasportare cloruro ma, a differenza di CFTR, non è mutata nei pazienti FC. Pertanto la stimolazione farmacologica di TMEM16A rappresenta un metodo alternativo per correggere il difetto di base nella FC.

Objectives:
The correction of the CF basic defect, namely the restoration of chloride transport, is considered the most important goal to further improve the treatment of CF patients. In our project, we will consider two different targets: CFTR and the novel protein TMEM16A. For CFTR, we aim at generating 1,4-dihydropyridines and aminoarylthiazoles to correct the basic defect caused by some classes of CF mutations and particularly by ΔF508, the most frequent mutation. We will also look for new chemical compounds able to stimulate the TMEM16A protein. TMEM16A is also involved in chloride transport but, differently from CFTR, it is not mutated in CF patients. Therefore, pharmacological stimulation of TMEM16A represents an alternative strategy to correct the basic defect in CF.

FFC#3/2009

Dissection by RNAi-mediated silencing of molecular mechanism leading to F508del-CFTR misprocessing

Dissezione mediante silenziamento genico mediato da RNA dei meccanismi molecolari che determinano il difetto di maturazione di F508del-CFTR

Responsabile: Nicoletta Pedemonte (Laboratorio Fisiopatologia Molecolare delle Catene Ioniche - Centro Biotecnologie Avanzate - Genova)
Ricercatori coinvolti: 4
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 50.000

Obiettivi:

Capire come la mutazione ΔF508 arresta la maturazione di CFTR, identificando nuove proteine, bersaglio per terapie selettive

Diversi studi hanno dimostrato che esistono composti chimici in grado di ripristinare, seppur parzialmente, la funzione della proteina CFTR mutata. Tuttavia, prima di poter sviluppare nuovi farmaci occorre una migliore comprensione dei processi cellulari che determinano il destino della proteina mutata ed il suo eventuale ricupero. Il nostro progetto ha come obiettivo primario lo studio di F508del, la mutazione più frequente tra i pazienti FC. Ci proponiamo di studiare i meccanismi con i quali questa mutazione arresta la sintesi e maturazione della proteina CFTR. A questo scopo ci avvarremo di una nuova tecnologia, molto potente, chiamata "interferenza genica mediata da RNA". Con questo strumento ci sarà possibile spegnere selettivamente un gene (e la relativa proteina) per volta, valutandone gli effetti sulla maturazione della proteina CFTR mutata. Questo ci consentirà di identificare nuove proteine che costituiranno il bersaglio per trattamenti più efficaci e selettivi.

Objectives:
Several studies have revealed the existence of chemical compounds able to restore, at least partially, the function of mutant CFTR. However, the development of new drugs requires a better understanding of the cellular processes responsible for the fate of the mutant protein and its possible rescue. The primary objective of our project is to study F508del, the most frequent mutation among CF patients. We will investigate the mechanisms through which F508del stops the synthesis and maturation of CFTR protein. To this aim we will make use of a new, potent technology, called "RNA interference". Using this tool we will be able to selectively silence one-by-one each gene (and the relative protein), and to evaluate the effect on the maturation of mutant CFTR protein. This will allow us to identify new proteins that will constitute the target of treatments with improved efficacy and selectivity.

FFC#4/2009

Signaling potential of the 508-CFTR mutation: a new paradigm to explain nonchannellophaty related aspects of cystic fibrosis

La mutazione delF508 di CFTR come sorgente di segnali cellulari: un nuovo concetto per spiegare alcuni aspetti della Fibrosi Cistica (Progetto di continuazione)

Responsabile: Lorenzo A. Pinna (Dipartimento Chimica Biologica - Università degli Studi di Padova)
Ricercatori coinvolti: 9
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 30.000

Obiettivi:

Frammenti derivati dalla distruzione della proteina CFTR mutata potrebbero spiegare aspetti della malattia non legati al difetto del canale del cloro, per escogitare nuove modalità di cura

Un enzima fondamentale presente in tutte le cellule, denominato "protein chinasi CK2", potrebbe influenzare il destino di CFTR mutata. La proteina mutata, mediante i frammenti che si generano dalla sua intempestiva degradazione, può alterare profondamente l'attività della chinasi CK2 e quindi perturbare un gran numero di segnali e di stimoli che da questo enzima irradiano nella cellula. Questo potrebbe spiegare alcuni aspetti della FC che non dipendono dal mancato funzionamento di CFTR come canale ionico.
Ci proponiamo ora di: 1) capire con quale meccanismo alcuni "peptidi" (frammenti proteici) generati dalla sola CFTR mutata (e non da quella normale) sono in grado di alterare l'attività e le proprietà di CK2 e forse anche di altri analoghi enzimi regolatori della cellula; 2) identificare quali vie di trasduzione del segnale sono perturbate in seguito all'interazione di questi peptidi con la/le chinasi; 3) individuare collegamenti tra l'alterata funzionalità degli enzimi esaminati ed alcune manifestazioni della FC (per es. l'infiammazione) difficilmente spiegabili con la semplice mancanza di CFTR funzionante. Il chiarimento di questi aspetti consentirà di scoprire nuovi bersagli utili per un intervento farmacologico e di escogitare nuove modalità di trattamento della malattia.

Objectives:
In the course of a study aimed at disclosing the mechanism by which a fundamental enzyme, present in every kind of cells, termed "protein kinase CK2", might affect the fate of the mutated CFTR, we came across the unanticipated observation that, the other way around, mutated CFTR, by means of its fragments generated due to its premature degradation, can deeply alter the properties and activity of CK2, thereby perturbing many signals and stimuli that are normally generated from this "master" enzyme. This could account for some aspects of CF not depending on the lack of function of this channel protein.
Our present aims are the following: i) to unravel the mechanism by which some "peptides" (protein fragments) produced only by the mutated CFTR (and not by the normal protein) are able to alter the properties of CK2 and possibly of other similar enzymes committed to cell regulation; ii) To dissect signal transduction pathways which are perturbed owing to the interaction of these peptides with a special class of signalling proteins ("kinases"); iii) To disclose links between the perturbed pathways and some CF symptoms (e.g. inflammation) hardly explainable just by lack of functional CFTR. Shedding light on these issues will consent to detect new druggable targets and to design novel therapeutic strategies.

FFC#5/2009

Functional evaluation of CFTR in blood leukocytes in human subjects as a new tool for diagnostic and clinical research applications

Valutazione funzionale di CFTR nei leucociti circolanti di soggetti umani: un nuovo strumento per la diagnostica e la ricerca clinica

Responsabile: Claudio Sorio (Dipartimento di Patologia Generale - Sezione Patologia generale - Università degli Studi di Verona)
Partners: Paola Melotti (Centro regionale fibrosi cistica - Azienda Ospedaliera di Verona)
Rosario Buffelli (Dipartimento di Scienze Neurologiche e della Visione- Sezione Fisiologia - Università degli Studi di Verona)
Ricercatori coinvolti: 11
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 45.000

Obiettivi:

Nei leucociti del sangue (monociti) si potrebbe studiare la funzione di CFTR distinguendo malati da portatori e da sani

Dati preliminari confermano la possibilità 1) di studiare con una metodica rapida e quantitativa l'espressione di CFTR nei monociti, rendendo possibile l'analisi della funzionalità di CFTR nelle cellule del sangue. Tali risultati sembrano discriminare non solo gli individui sani dai soggetti omozigoti CF ma permette anche di riconoscere, a differenza di altri metodi, anche i soggetti eterozigoti, cioè portatori sani del gene. Inoltre, i risultati ottenuti dall'analisi dei monociti hanno corrisposto in larga misura a quelli ottenuti dall'analisi dei potenziali nasali.
Questo nuovo approccio permette di lavorare con una metodologia minimamente invasiva (un prelievo di 5-10 cc di sangue venoso periferico), facilitando la valutazione dell'attività di CFTR in tutti quei casi rilevanti nella ricerca e nella clinica, comprese le situazioni difficili con diagnosi incerta di CF e, in prospettiva, la valutazione di farmaci che possono agire sulla funzionalità di CFTR. Lo scopo del progetto è quello di estendere e convalidare i risultati preliminari e di identificare le condizioni per una crioconservazione ottimale dei monociti e di valutarne l'adeguatezza per la suddetta applicazione.
Se la crioconservazione dei monociti darà i risultati sperati sarà possibile effettuare scambi di materiale biologico fra istituzioni nazionali ed internazionali.

Objectives:
Preliminary data confirm the possibility to 1) evaluate CFTR expression by flow cytometry and 2) apply a well described single-cell fluorescence imaging approach to human monocytes, thus making possible to evaluate CFTR functionality in blood cells. Surprisingly, our preliminary results appear to discriminate not only healthy subjects from homozygous CF but also, at variance with the other methods, the heterozygous carriers (HTZ). In fact, results obtained from imaging analysis corresponded to a great extent and, actually, improved the kind of information obtained from the same subjects using the NPD method. This approach permit to work on with a minimally invasive methodology (a venous blood drawn of 5-10 cc) facilitating the evaluation of CFTR activity in all the cases of relevance in research and clinic, including challenging situations of uncertain CF diagnosis and, possibly, the evaluation of drugs affecting CFTR function. Our project aim to the validation of our preliminary findings on a larger population of subjects and also to set the conditions for an optimal cryopreservation of monocytes that will be evaluated in parallel with cells from the same case tested directly after purification. Should monocyte cryopreservation be appropriate for functional analysis of the cells the exchange of biological material for functional studies applied to the individual patient will be possible.

FFC#6/2009

Direct visualization of CFTR conformation by atomic force microscopy imaging

Visualizzazione della struttura della CFTR con tecniche di microscopia a forza atomica

Responsabile: Massimo Vassalli (Istituto di Biofisica - Consiglio Nazionale delle Ricerche)
Ricercatori coinvolti: 6
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 25.000
Obiettivi:

Nuova sofisticata tecnica per identificare bersagli di nuove terapie del difetto di base CF

Il progetto propone l'applicazione di tecniche di microscopia a forza atomica (AFM) ad alta risoluzione allo studio dei canali CFTR in membrana. Questo approccio dovrebbe permettere di ottenere un maggiore dettaglio nella determinazione della struttura stessa della CFTR permettendo di avere maggiori informazioni in merito alla posizione relativa dei suoi domini funzionali e, al tempo stesso, estrarre informazioni di carattere stechiometrico, ovvero valutare se la proteina funzionale in membrana sia costituita da un monomero (una unità proteica) o abbia invece un'organizzazione multimerica (dimero, cioè due unità proteiche accoppiate). Infine, in via sperimentale, verrà indagata la possibilità di rivelare differenze strutturali nel canale in differenti stadi funzionali, con ciò contribuendo a meglio identificare l'azione di possibili terapie.

Objectives:
The project proposes the application of high resolution atomic force microscopy (AFM) imaging to study CFTR channels in cellular membranes. This tool will permit to address two different problems at structural level. First is the interest in finding more detailed information about the CFTR structure itself, in particular on the relative positioning of the functional domains. In addition we will include attempting to directly determine the stoichiometry of the protein, evaluating if the channel is formed by a single protein or it has a multimer (dimer) nature. Thus, we will investigate the possibility to reveal structural differences in the channel between functional states. This step will open for future, deeper, studies on functional aspects.

FFC#7/2009

Strategies for the suppression of Na+ and fluid hyperabsorption in cystic fibrosis airway disease

Strategie per la soppressione dell'iperassorbimento di Na+ e fluido nella malattia delle vie aeree in fibrosi cistica

Responsabile: Olga Zegarra (Laboratorio di Genetica Molecolare - Istituto "Giannina Gaslini" - Genova)
Ricercatori coinvolti: 5
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 50.000

Obiettivi:

Contrastare il canale del sodio per conservare acqua sulle vie aeree: nuova prospettiva terapeutica

Il maggiore problema che presentano i pazienti FC riguarda la compromissione delle vie aeree, dove un'aumentata viscosità del muco promuove infezioni e colonizzazione batterica. Questa condizione risulta da una idratazione insufficiente delle vie aeree come conseguenza del difetto di secrezione di Cloro (canale CFTR) e dell'iperfunzionamento del canale del sodio epiteliale ENaC, e quindi dall'eccessivo assorbimento di sodio e acqua. È necessario quindi aumentare la secrezione di cloruro o ridurre l'assorbimento di sodio. Noi abbiamo usato recentemente del "RNA d'interferenza" (siRNA) per le subunità dell'ENaC e abbiamo trovato che questo trattamento riduce l'assorbimento d'acqua nell'epitelio in vitro. Questi siRNA sono piccole molecole che penetrando nella cellula portano ad una diminuzione nell'espressione dell'ENaC e in questa maniera riducono l'assorbimento di sodio ed acqua. Tuttavia riscontriamo problemi nel cercare di fare entrare i siRNA dentro l'epitelio già formato. Accentueremo l'inibizione dell'ENaC aggiungendo al trattamento con siRNA degli inibitori di enzimi (proteasi) che attivano ENaC. Vogliamo inoltre estendere lo studio a cellule FC, usando dei potenziatori di CFTR assieme al siRNA per ENaC. Ci proponiamo anche di studiare quali siano le proteine insensibili all'amiloride, che assieme all'ENaC sono coinvolte nell'assorbimento dell'acqua nell'epitelio e che potrebbero essere altrettanti bersagli terapeutici per migliorare la malattia respiratoria nella FC.

Objectives:
The most serious problem experienced by CF patients is the airway disease, characterised by increased viscosity of mucus with subsequent infection and colonization of the lungs. These conditions are all consequences of airway dehydration. Mutated CFTR caused not only a reduction of chloride and water secretion, but also an increase in sodium and water absorption that resulted mostly from an increased activity of the epithelial sodium channel ENaC. In consequence, ENaC hyperactivity importantly contributes to airways dehydration. To ameliorate this situation it is necessary either to increase Cl- secretion or to reduce sodium absorption. Aiming at reducing the excessive water absorption, we have recently used short interference RNA (siRNA) complementary to ENaC subunits, finding that this approach reduced sodium absorption in vitro. These siRNA are small molecules that enter the cell and cause a reduction in the expression specifically of the ENaC subunits, therefore reducing sodium and water absorption. However we had problems while trying to make siRNA entering the epithelium. Therefore, we now aim to explore if it is possible to achieve a complete inhibition of ENaC by combining siRNA with a pharmacological inhibition of enzymes (proteases) that activate ENaC. In addition, we will extend the sudy to CF cells complementing siRNA for ENaC with potentiators of that class of CFTR mutations (clas III) that allow the protein to reach the membrane. We expect that potentiators will help to hydrate the airways not only by permiting secretion through the mutated CFTR, but also inhibiting ENaC as wild type CFTR does. We will also study which other proteins are involved in water absorption (the amiloride-insensitive absorption is calculated to be about 30%) because they can be also therapeutical targets.

2. GENETICA

Genetics

In quest'area sono inclusi progetti che, utilizzando avanzate tecniche di genetica molecolare, intendono contribuire all'identificazione di nuove mutazioni o di polimorfismi del gene CFTR oppure all'identificazione di geni diversi dal gene CFTR, che possono influire sul modo di esprimersi della malattia, (geni modificatori), con l'intento ultimo di migliorare le prestazioni di diagnostica genetica ed influire possibilmente sulla malattia attraverso interventi su percorsi genetici alternativi a quello del gene CFTR.

FFC#8/2009

Influence of genetic factors in the progression of lung disease in cystic fibrosis (CF)

Fattori genetici coinvolti nella progressione del fenotipo polmonare in pazienti affetti da fibrosi cistica (Progetto di continuazione)

Responsabile: Paolo Gasparini (Dipartimento di Scienze riproduttive e dello sviluppo - Università degli Studi di Trieste)
Ricercatori coinvolti: 7
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 60.000
Obiettivi:

Alla scoperta di geni modificatori della malattia polmonare CF

I pazienti affetti da FC sono caratterizzati da una notevole eterogeneità del fenotipo clinico polmonare tanto da mostrare gradi diversi di compromissione delle funzioni respiratorie. La notevole eterogeneità del fenotipo polmonare, osservata in pazienti caratterizzati dalla presenza della stessa mutazione DeltaF508 in omozigosi, suggerisce che la perdita progressiva e diversificata delle funzioni respiratorie possa essere attribuita solo in parte al gene CFTR. Analizzando 768 SNPs (particolari varianti nel DNA genico) all'interno di 149 geni dell'immunità innata su una coorte di pazienti CF (dal "North American Consortium") abbiamo identificato 3 SNPs che rappresentano 3 potenziali geni modificatori del fenotipo polmonare. Lo scopo di questo progetto sarà caratterizzato da due punti fondamentali: identificare nuovi geni modificatori su pazienti omozigoti DF508 provenienti da due diverse coorti, la prima di origine italiana, mentre la seconda è fornita dal Centro Nazionale Fibrosi Cistica di Praga; i 3 potenziali geni modificatori ottenuti dallo studio dei pazienti CF del North America verranno analizzati sia sulla coorte di pazienti CF italiana che su quella della Repubblica Ceca.
I risultati attesi permetteranno di comprendere meglio i meccanismi che caratterizzano il fenotipo polmonare della CF, in particolare sarà possibile identificare i potenziali geni "master", e le terapie indirizzate a modulare l'evoluzione negativa del fenotipo polmonare.

Objectives:
Cystic Fibrosis patients present a great heterogeneity in the clinical course of lung disease, which greatly affect the degree of respiratory insufficiency. This heterogeneity, observed also among CF patients who are homozygous for the most common severe mutation DF508, suggests that the variable course of lung disease can be attributed only in part to the specific genotype in the CF locus.
Preliminary results obtained on a North American group of CF DF508 homozygous patients by analyzing 768 SNPs localized in 149 genes of the innate immunity, allowed us to identify 3 potential candidate SNPs to be considered as modifiers of the lung phenotype.
The aim of this project is to identify new modifier genes of CF lung phenotype using two different molecular approaches:

• Whole genome screening for the identification of new modifier genes in Italian and Czech DF508 homozygous CF patients, characterized by a more homogeneous genetic background when compared to the North America patients
• Replication of the results obtained on the North American CF patients in the two selected groups of Italian and Czech patients for the screening of the 3 potential modifier genes identified in the previous study

Results will lead to gain further insights on the mechanisms of CF lung pathology, in particular on the identification of potential "master" gene(s), and address therapeutic perspectives aimed to modulate the detrimental inflammatory status in the airways of CF patients.

FFC#9/2009

Molecular pathology of the pre-mRNA splicing machinery in cystic fibrosis: mechanistic aspects and therapeutic approaches

Patologia molecolare del macchinario dello splicing: aspetti meccanistici ed approcci terapeutici (Progetto di continuazione)

Responsabile: Franco Pagani (ICGEB - Trieste)
Ricercatori coinvolti: 5
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 70.000
Obiettivi:

Verso nuove strategie terapeutiche per correggere i difetti di "splicing" ("splicing" è il primo passo per la sintesi di proteina CFTR)

Quando un gene viene espresso, il primo passo consiste nella produzione di una molecola di precursore di RNA che è identica a quella del DNA che funge da stampo. Questa molecola contiene l'informazione necessaria per dirigere la sintesi di una proteina, che è il prodotto finale di un gene. Tuttavia, l'informazione che riguarda la proteina è contenuta solo in un piccolo segmento della molecola di RNA, mentre i più larghi pezzi tra questi segmenti devono essere rimossi. Questo avviene grazie ad un processo conosciuto come "splicing" ed una serie di complessi proteici identificabili come il "macchinario dello splicing" sono coinvolti. Inoltre in taluni casi e' possibile selezionare alternativamente splicing differenti o alternativi, generando quindi proteine diverse a partire dallo stesso gene. In questo studio ci si propone di identificare opportuni bersagli terapeutici per correggere difetti genetici che causano la malattia CF e di analizzare gli splicing alternativi di altri geni recentemente scoperti, la cui espressione potrebbe essere implicata nella malattia (come il TMEM16a, un nuovo canale del cloro). In particolare saranno esplorate nuove strategie terapeutiche che utilizzano oligonucleotidi antisenso per correggere i difetti di splicing. Noi speriamo che nel futuro sarà possibile estendere questa strategia terapeutica per correggere difetti di splicing in persone affette.

Objectives:
When a gene is expressed, the first step is the production of a precursor RNA molecule that is identical to the one of the DNA strands. This molecule contains the information necessary to direct the synthesis of a protein, the ultimate product of a gene. However, this information is distributed on a small segment of the RNA molecule, and the large bits between the segments have to be removed. This is done in the process known as splicing and the protein complexthat do this jib is defined as the "splicing machinery". This machinery, can also produce through alternative splicing, different protein isoforms from the same gene. In CFTR gene, changes in the DNA may in turn affect the signals in the RNA that are required for splicing. This means that splicing either does not happen, or proceed incorrectly which means that the protein is not produced and disease results.
This proposal will address the importance of the splicing machinery in two CF-related genes. We intend to study the splicing machinery to test novel strategies for correction of individual splicing defects in CFTR gene and to explore the contribution of other recently identified alternatively spliced genes in the disease (TMEM16A gene). This study intends to identify suitable targets for oligonucleotidemediated splicing correction. We hope that in the future it will be possible to extend the therapeutic strategy to correct aberrant splicing events in affected individuals.

3. MICROBIOLOGIA

Microbiology

Microbiologia di base
Quest' area include progetti orientati a conoscere i meccanismi con cui i batteri più comunemente implicati nell'infezione polmonare cronica in fibrosi cistica acquisiscono la capacità di colonizzare l'albero respiratorio determinando infezione e infiammazione. L'obiettivo generale di questi progetti è quello di individuare modalità terapeutiche per contrastare lo sviluppo, la virulenza e la resistenza verso gli antibiotici di questi batteri. Quest'area si basa su ricerche in vitro e su modelli animali.
Microbiologia clinica
L'area contempla sempre studi sui batteri che invadono l'albero respiratorio del paziente CF, ma si tratta di studi che si avvicinano di più alla clinica e quindi al malato: diagnosi batteriologica, studi sulla sensibilità agli antibiotici, indicazioni al trattamento e verifica di efficacia della prevenzione e della cura delle infezioni, studi epidemiologici e di trasmissione di infezione. Alcuni studi contemplano una combinazione di ricerca di base e di ricerca applicata ai malati.

FFC#10/2009

Validation of novel vaccine candidates of Pseudomonas aeruginosa

Validazione di nuovi candidati vaccini in Pseudomonas aeruginosa (Progetto di continuazione)

Responsabile: Alessandra Bragonzi (Unità di Infezione e fibrosi cistica - Divisione di Immunologia, Trapianti e Malattie infettive - Istituto San Raffaele - Milano)
Partner: Giovanni Bertoni (Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie, Università degli studi di Milano)
Ricercatori coinvolti: 8
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 60.000

Obiettivi:

La difficile strada per un vaccino anti-Pseudomonas: un nuovo approccio per selezionare un vaccino efficace

Nonostante il crescente sviluppo di nuove terapie antibiotiche ed immunitarie nessuna strategia di intervento è ad oggi risolutiva nell'eradicazione di P. aeruginosa in pazienti con FC. L'ostacolo maggiore è costituito dall'insorgenza di varianti fenotipiche e genotipiche nel batterio che determinano resistenza anche multipla agli antibiotici e rendono inefficaci le terapie immunitarie. Il progresso fatto nei campi della genomica e bioinformatica ha aperto la strada per uno screening genetico su larga scala, fornendo gli strumenti necessari per nuovi studi verso lo sviluppo di terapie più efficaci. Usando una combinazione di questi nuovi approcci, abbiamo scandagliato l'intero genoma di P. aeruginosa ed identificato nuovi candidati vaccini. Essi verranno validati in campioni biologici di pazienti FC ed in un vasto numero di isolati clinici di P. aeruginosa. Il potenziale dei migliori candidati vaccini verrà valutato in modelli animali ed il ruolo di antigeni non ancora noti verrà studiato in diversi modelli in vitro ed in vivo. I risultati di questo progetto avranno un enorme impatto nel disegnare nuove strategie di intervento e trattamenti terapeutici in pazienti con FC.

Objectives:
Despite recent developments in the field of antibiotic drug and vaccine development, no improvements in eradication of Ps. aeruginosa have been achieved in CF. The biological reason to disappointing treatments is the limited knowledge of P. aeruginosa processes which play a key role in the pathogenesis of CF lung disease.
Recently, the advent of whole genome sequencing and advances in bioinformatics, has opened the way for large scale screening, providing the opportunity of new studies to develop improved therapies. Using a combination of these new approaches, we have screened the P. aeruginosa genome and identified novel vaccine candidates. These novel vaccine candidates will be evaluated for their conservation in a wide range of P. aeruginosa clinical strains and expression in the speciments collected from CF patients. Next, a sub-database of novel vaccine candidates will be explored for immunogenic potential in pre-clinical animal models. The function of unknown antigens and their role in the pathogenesis will be studied in vitro and in vivo model systems. The results will provide with new therapeutic options in patients with CF.

FFC#12/2009

Novel strategies for respiratory infection therapy in CF. Use of natural and designed antibacterial peptides

Nuove strategie per la terapia delle infezioni respiratorie in pazienti CF. Utilizzo di peptidi antimicrobici naturali e sintetici.

Responsabile: Renato Gennaro (Dipartimento di Scienze della vita - Università degli Studi di Trieste)
Partners: Giovanni Di Bonaventura (Dipartimento di Scienze Biomediche - Laboratorio di Microbiologia clinica - Università "G. D'Annunzio" Chieti-Pescara)
Ersilia Fiscarelli (Laboratorio di Microbiologia - Ospedale "Bambin Gesù" - Roma)
Ricercatori coinvolti: 17
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 25.000
Obiettivi:

I peptidi antimicrotici, nuovo potenziale trattamento dell'infezione polmonare FC

I peptidi antimicrobici (PA) sono componenti importanti del sistema immunitario innato. Essi sono necessari a tenere sotto controllo la flora batterica naturale e costituiscono la prima linea di difesa verso infezioni da batteri patogeni. Per la loro azione, questi peptidi sono potenzialmente utili per lo sviluppo di nuovi agenti anti-infettivi basati su prodotti naturali o su sistemi sinteticamente modificati, soprattutto destinati a combattere patogeni multi-resistenti agli antibiotici convenzionali. La loro natura chimica, inoltre, li rende adatti per applicazioni topiche con formulazioni adatte al trattamento di infezioni polmonari in pazienti CF (ad es. per aerosol).
Lo scopo generale del progetto è la definizione di nuove strategie per il trattamento delle infezioni polmonari FC basate sull'uso di PA che abbiano le seguenti caratteristiche: 1) essere attivi contro ceppi batterici multiresistenti, 2) prevenire la formazione di biofilm o superare la sua barriera, e 3) non subire l'inibizione da parte di esopolisaccaridi (EPS) prodotti da batteri connessi con la struttura del biofilm.

Objectives:
Antimicrobial peptides (AMPs) are an important component of the innate immunity system, needed to keep commensal microorganisms under control and acting as a first line of defence against infection by pathogens. They have potential as model compounds for the development of novel anti-infective agents and their chemical nature makes them suitable for topical applications, so that formulations can be envisaged (e.g., aerosols) for the treatment of infections in CF patients, especially aimed at pathogens multi-resistant to conventional antibiotics.
The general aim of the project is the definition of novel strategies for treatment of CF lung infection based on the use of natural or designed AMPs, that i) may be active against multi-resistant bacterial strains; ii) can overcome or prevent biofilm formation, iii) are poorly inhibited by bacterial polysaccharides (EPS) involved in biofilm structure.
The project will investigate different aspects of the biological activity of AMPs on CF clinical isolates of P. aeruginosa, S. aureus, H. influenzae, B. cepacia complex (BCC), and S. maltophilia.

FFC#13/2009

Prevention of Pseudomonas aeruginosa biofilm formation by inhibition of cyclic-di-GMP (c-di-GMP) metabolism

Prevenzione della formazione di biofilm di Pseudomonas aeruginosa tramite inibizione del metabolismo della molecola segnale GMP-di-ciclico (c-di-GMP) (Progetto di continuazione)

Responsabile: Paolo Landini (Dipartimento Scienze Biomolecolari e Biotecnologia - Università degli Studi di Milano)
Partners: Pierfausto Seneci (Dipartimento Chimica organica e industriale - Università degli Studi di Milano)
Anna Bernardi (Dipartimento Chimica organica e industriale - Università degli Studi di Milano)
Francesca Cutruzzolà (Dipart. Scienze Biochimiche - Università "La Sapienza" Roma)
Ricercatori coinvolti: 8
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 25.000

Obiettivi:

Prevenire la formazione del biofilm batterico per rendere Pseudomonas aeruginosa attaccabile dagli antibiotici

Le infezioni respiratorie nei pazienti CF sono causate in genere da biofilm batterici (matrici protettive delle colonie batteriche) in cui Pseudomonas aeruginosa svolge un ruolo dominante. Le proprietà fisiologiche dei biofilm batterici li rendono resistenti al trattamento con antibiotici, così da renderne difficile l'eliminazione anche dopo trattamenti prolungati nel tempo. La produzione della matrice del biofilm (polisaccaridi) è fortemente influenzata da una molecola segnale, il GMP-di-ciclico (c-di-GMP). Questo rende le proteine batteriche coinvolte nel metabolismo del c-di-GMP dei bersagli interessanti per il controllo dello sviluppo dei biofilm batterici.
In una precedente proposta (FFC#9/2006) abbiamo delineato una strategia per la ricerca di inibitori di queste proteine che potesse bloccare la formazione di biofilm, che ci ha portato all'individuazione di 5 molecole attive. In questo progetto proponiamo una "filiera" indirizzata alla scoperta di ulteriori molecole in grado di inibire proteine coinvolte nel metabolismo del c-di-GMP e di prevenire la formazione del biofilm in P. aeruginosa. Bloccando la formazione del biofilm, queste molecole inibitrici dovrebbero aumentare drammaticamente l'effetto degli antibiotici attualmente usati.

Objectives:
Eradication of bacterial biofilms through conventional antimicrobial therapies is often ineffective, due to their lower sensitivity to antibiotics. High intracellular levels of the c-di-GMP signal molecule stimulate production of extracellular polysaccharides (EPS) and biofilm formation. An anti-biofilm molecule could be an important tool in the therapy of lung infections in CF patients either alone or in combination with conventional antibiotics. In a previous project (FFC#9/2006) we have set up a screening assay for inhibitors of c-di-GMP-dependent biofilm formation, screened a small chemical library (1120 molecules) and identified five biofilm inhibitors. We plan to continue our screenings on larger chemical libraries in order to select more biofilm inhibitors and to elucidate their mechanism of action. Based on our previous experience, we are confident to select 12-15 biofilm inhibitors from screening of chemical libraries, of which at least 3-4 active on clinical isolates of P. aeruginosa. We hope to select at least 1-2 bona fide inhibitors of either diguanylate cyclases or c-di-GMP phosphodiesterases. These novel biofilm inhibitors could be used in therapy.

FFC#14/2009

In vivo characterization of a novel branched antimicrobial peptide specific for Gram-negative bacteria. Efficacy in P. aeruginosa lung infection and pharmacological profile

Sviluppo di un nuovo peptide antimicrobico specifico per batteri Gram-negativi. Studio della sua efficacia in modelli di infezione polmonare da P. aeruginosa e suo profilo farmacologico

Responsabile: Alessandro Pini (Dipartimento di Biologia Molecolare - Sezione di Chimica Biologica - Università di Siena)
Ricercatori coinvolti: 5
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 65.000
Obiettivi:

Un nuovo peptide antimicrobico per eradicare Pseudomonas aeruginosa

Il progetto ha l'obiettivo di studiare l'efficacia in infezioni polmonari di un nuovo peptide antimicrobico già risultato particolarmente attivo verso specie batteriche Gram-negative di interesse clinico. Questo peptide, chiamato M33, ha già mostrato una buona efficacia in modelli animali di infezione sistemica dovuta a batteri come E. coli e P. aeruginosa. Il peptide in oggetto è stato scoperto dal gruppo proponente alcuni anni fa, e ha dimostrato di poter essere usato per scopi clinici grazie alla particolare forma di sintesi ramificata che conferisce una forte resistenza alla degradazione proteolitica e quindi una persistenza in circolo. In questo progetto M33 sarà sottoposto ad una sperimentazione di efficacia in modelli di infezioni polmonari come quelle generalmente riscontrate in pazienti affetti FC. A questo scopo saranno messi a punto dei modelli di infezione polmonare da P. aeruginosa in modo da riprodurre artificialmente i più gravi sintomi polmonari della malattia. Successivamente M33 sarà sperimentato per la sua capacità di eradicare l'infezione attraverso due vie di somministrazione diverse: la via endovenosa e la via intranasale. I risultati ottenuti da questi studi permetteranno di capire se un nuovo farmaco per la cura dei più gravi sintomi FC sarà disponibile nei prossimi anni.

Objectives:
This project aims to study the efficacy of a novel antimicrobial peptide (M33) in lung infection models. The peptide M33 resulted particularly active against Gram-negative bacterial species of clinical interest also in preliminary models of sepsis due to E. coli and P. aeruginosa, so appearing potentially useful in Cystic Fibrosis (CF). M33 peptide was synthesised in a branched form. The proponents discovered that the branched form of peptides provides a strong resistance to proteolysis, consequently increasing peptide persistence in the body.
P. aeruginosa remains the major pathogen of most patients with Cystic Fibrosis. Animals models of lung infection obtained with P. aeruginosa will be set up in order to reproduce artificially the severest symptoms suffered by CF patients. M33 peptide will be then tested for its capability to eradicate the infection through two different administration routes: intravenous and intranasal. Results derived by these studies will let us understand if a new drug for the treatment of severest symptoms of CF will be available in the future.

FFC#15/2009

The role of RND transporters in Burkholderia cenocepacia life by microarray analysis

Ruolo dei trasportatori RND in Burkholderia cenocepacia mediante analisi con microarrays (Progetto di continuazione)

Responsabile: Giovanna Riccardi (Dipartimento di Genetica e microbiologia - Università degli Studi di Pavia)
Ricercatori coinvolti: 7
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 30.000

Obiettivi:

Inattivare i meccanismi di resistenza di B. cepacia agli antibiotici legati alle "pompe di efflusso RND" collocate sulla membrana batterica

Una peculiarità delle infezioni provocate da B. cepacia è l'elevato livello di resistenza agli antibiotici che ne rende difficile il trattamento. Una delle cause principali della multi-resistenza ai farmaci in questi batteri è la presenza nella loro membrana di strutture proteiche (trasportatori o "pompe di efflusso RND") che rendono il batterio inattaccabile dall'antibiotico. Inoltre alcune di queste pompe di efflusso hanno un ruolo nella colonizzazione e nella persistenza dei batteri nell'ospite.
Il progetto, forte di alcuni risultati ottenuti in un precedente studio, intende indagare la possibilità di interferire anche in prospettiva terapeutica sui geni che regolano la sintesi e l'attività delle proteine RND per rendere B. cepacia sensibile all'azione degli antibiotici. Un secondo obiettivo sarà la costruzione di un ceppo di B. cenocepacia inattivato in diversi geni codicanti le pompe di efflusso RND utile per lo sviluppo di un vaccino anti-cepacia.

Objectives:
A peculiarity of B. cepacia infections is the high-level of multiple intrinsic antibiotic resistance, which makes difficult their treatment. Resistance nodulation cell division (RND) transporters are tripartite membrane-located proteins. They are one of the principal causes of the multi-drug resistance found in Gram-negative bacteria. Moreover, some of these efflux pumps have been shown to have a role in the colonization and persistence of bacteria in the host as well as in pathogenicity. We have previously inactivated three operons encoding RND efflux pumps in B. cenocepacia J2315 strain.
The definition of important regulons by the use of appropriate mutantswill provide the framework for a better understanding of complex cellular responses. These regulons could be the target of new therapeutic drugs. Microarray analyses will also produce data that may clarify some of the complex regulatory networks controlling expression of multi-drug resistance transporter genes. A second aim will be the inactivation of different rnd genes in the same B. cenocepacia strain useful for the design of a vaccine.

FFC#16/2009

In vitro and in vivo studies of novel antimicrobials targeting bacterial cytoskeleton and cell surface virulence markers in the treatment of Burkholderia cepacia complex infection

Studio in vivo e in vitro dell'azione di nuovi antibiotici diretti contro il citoscheletro batterico e marker di virulenza della superficie cellulare nel trattamento di infezioni da Burkholderia cepacia complex (Bcc)

Responsabile: Alba Silipo (Dipartimento di Chimica Organica e Biochimica - Università degli Studi "Federico II" - Napoli)
Partner: Anthony De Soyza (Dipartimento di Medicina Respiratoria, Freeman Hospital - Gruppo di Immunobiologia Applicata e Trapianti, Istituto di Medicina cellulare - The Medical School University of Newcastle)
Ricercatori coinvolti: 6
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 65.000

Obiettivi:

Nuovi antibiotici contro il "citoscheletro" batterico di B. cepacia complex

Il citoscheletro gioca un ruolo centrale nell'assemblaggio e nella organizzazione di complessi proteici, compresi quelli importanti nell'esplicare la patogenicità e la virulenza batterica. Inibitori del citoscheletro alterano la membrana batterica, inclusi i fattori di virulenza fondamentali nell'indurre e controllare infiammazione e difese immunitarie, quali i lipopolisaccaridi (LPS).
Questo progetto verterà su: definizione della attività di antibiotici inibitori del citoscheletro batterico su isolati clinici di ceppi di B. cepacia complex isolati da pazienti sottoposti a trapianto polmonare; analisi degli effetti secondari di tali inibitori sui fattori di virulenza batterica, in primis sul lipopolisaccaride; definizione dell'attività antibiotica in vivo e della tossicità di tali inibitori su modelli murini di infezione cronica e acuta.

Objectives:
The bacterial cytoskeleton has emerged as a new target for antimicrobials. We hypothesize the bacterial cytoskeleton plays a central role in the assembly and organization of macromolecular protein complexes including those important in pathogenicity. The cytoskeleton inhibitors alter the bacterial membrane, comprising virulence factors involved in pathways controlling inflammation and host defences as lipopolysaccharides. The comprehension of such induced modifications can contribute to understand how bacteria adapt and respond to antimicrobial compounds, which are the secondary alterations induced by cytoskeleton inhibitors and their effect on bacterial viability and virulence. In this frame, to set up new antibacterial therapies, this project is aimed to: the elucidation of the in vitro and in vivo antimicrobial activity of such bacterial cytoskeleton inhibitors on clinically derived Bcc strains from patients undergoing lung transplantation with Bcc infections; analysis of secondary effects of these cytoskeleton inhibitors on bacterial membrane including changes in Lipopolysaccharide

4. INFIAMMAZIONE

Inflammation

Quest'area di ricerca è orientata a conoscere e interpretare i processi coinvolti nella risposta dell'ospite all'infezione, che in fibrosi cistica appare straordinariamente esaltata (o addirittura pre-esistente all'infezione), particolarmente a livello polmonare. L'intento finale di questi studi è quello di individuare strategie terapeutiche efficaci nel contrastare l'infiammazione e quindi il danno polmonare cronico responsabile del progredire dell'insufficienza respiratoria nel malato CF.

FFC#17/2009

Immune evasion strategies underlining the adaptation of Pseudomonas aeruginosa to the airways of cystic fibrosis patients

Le strategie di evasione immune attuate da Pseudomonas aeruginosa nel processo di adattamento all'ospite nell'infezione cronica delle vie respiratorie in pazienti coni fibrosi cistica

Responsabile: Maria Lina Bernardini (Dipartimento di Biologia Cellulare e dello Sviluppo Università "La Sapienza" Roma)
Partners: Antonio Molinaro (Dipartimento di Chimica organica e Biochimica - Università degli Studi di Napoli)
Allaoui Abdelmounaaim (Laboratorio di Batteriologia Molecolare - Facoltà di Medicina - Libera Università di Bruxelles)
Ricercatori coinvolti: 12
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 60.000

Obiettivi:

Pseudomonas aeruginosa in CF impara ad evadere il suo riconoscimento e le difese dell'ospite: come impedire tale evasione e favorire efficace risposta dell'ospite infetto.

L'insieme dei processi messi in atto dai germi patogeni e volti a sfuggire al riconoscimento e alla risposta immunitaria dell'ospite è definito "evasione immune". Essa è necessaria alla sopravvivenza di quei patogeni. Questo compito è reso arduo dalla presenza nell'ospite di particolari recettori, chiamati PRRs (pattern recognition receptors) in grado di riconoscere specifiche "etichette" portate dai microrganismi, chiamate PAMPs (pathogen associated molecular patterns). Una delle strategie di evasione immune più efficiente dei batteri è la modificazione che essi inducono nei PAMPs per limitare il riconoscimento da parte dei PRRs dell'ospite.
Gli isolati di Pseudomonas aeruginosa (PA) provenienti da malati FC hanno la capacità di generare varianti associate a meccanismi di evasione immune che rendono questi ceppi meglio adattati a sopravvivere nell'ospite. Questo progetto si propone di contribuire ad una migliore comprensione di questi meccanismi, analizzando ceppi di PA provenienti da malati CF. I risultati di questo studio potranno aiutare lo sviluppo di nuovi farmaci sia più finemente calibrati sulle strutture batteriche tipiche dei ceppi di PA coinvolti nelle infezioni croniche, sia mirati al miglioramento di quelle risposte dell'ospite che risultano inefficaci a causa del processo di evasione immune di PA.

Objectives:
The immune response detects microbe molecular signatures called PAMPs (pathogen associated molecular patterns) that are sensed by specific receptors called pattern recognition receptors, PRR(s). The interaction between a PRR with its cognate PAMP(s) triggers the innate immune response aimed at pathogen eradication. However, pathogens have evolved immune evasion strategies in order to escape or to modulate PRR recognition. Pseudomonas aeruginosa (PA) isolated from CF is likely the result of adaptative genetic diversification, underlining the immune evasion strategies, resulting in increasing chances of bacterial survival in the airway environment of CF patients. We will analyze isolates of PA from early and chronic stages of airway infections to determine their: (i) Peptidoglican (PGN) composition; (ii) PGN immunopotential in vitro and in vivo; (iii) (Type 3 secretion system) T3SS structure and flagellin production; (iv) ability to induce apoptosis and/or pyroptosis.

Our results could help the development of new therapeutic tools better focused on the (modified) bacterial structures and their behaviours and on the improvement of those effective host responses whose impact has been reduced by the modifications of the bacterial structures in PA from chronic infections.

FFC#18/2009

Mapping IL-8 gene transcription machinery in bronchial epithelial cells Regolazione trascrizionale di interleuchina-8 in cellule epiteliali respiratorie (Progetto di continuazione)

Responsabile: Giulio Cabrini (Laboratorio Patologia Molecolare - Laboratorio Chimica Clinica ed Ematologia OCM - Azienda Ospedaliera di Verona)
Partner : Piero Pucci (CEINGE - Biotecnologie Avanzate scarl, Napoli)
Ricercatori coinvolti: 10
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 70.000

Obiettivi:

Caratterizzare il meccanismo di espressione di IL-8, il grande reclutatore di leucociti nell'infiammazione polmonare CF, per trovare nuove molecole antinfiammatorie

La riduzione della quantità di leucociti neutrofili (PMN) nei polmoni dei pazienti è considerato uno dei bersagli rilevanti per la terapia anti-infiammatoria nella fibrosi cistica. A questo riguardo, il preciso meccanismo di espressione della interleuchina 8 (IL-8), la principale molecola che guida il reclutamento (chemiotassi) dei PMN dal circolo alla mucosa bronchiale, non è sufficientemente conosciuto, limitando quindi la possibilità di disegnare nuove molecole anti-infiammatorie ben indirizzate a questo meccanismo peculiare della infiammazione polmonare CF. L'obiettivo di questo progetto è di approfondire estesamente il meccanismo della trascrizione di IL-8 nelle cellule epiteliali respiratorie esposte a stimoli pro-infiammatori. La caratterizzazione approfondita del meccanismo di espressione di IL-8 in cellule epiteliali respiratorie umane esposte a stimoli infiammatori classici porterà ad identificare biomarcatori molecolari utili per disegnare e verificare nuove molecole anti-infiammatorie, efficaci e sicure, allo scopo di ridurre il danno polmonare progressivo dei pazienti CF. L'obiettivo finale di questo progetto è quindi di trasformare informazioni sui meccanismi molecolari in applicazioni innovative e pratiche per la cura della malattia polmonare cronica dei pazienti CF.

Objectives:
Reduction of PMN infiltrates is now considered a CF-specific anti-inflammatory target. However, the precise mechanisms of transcription of Interleukin 8 (Il-8), the main chemokine released by epithelial respiratory cells to recruit PMNs in CF lungs, are not fully understood, thus limiting the possibility of tailoring novel well-targeted anti-inflammatory molecules. The objective of this research project is to fully explore the transcriptional machinery of IL-8 in respiratory epithelial cells exposed to pro-inflammatory stimuli specific of CF lung disease. The role of the different nuclear transcription factors and the major transmembrane signals leading to the activation of the multimeric transcriptional complex of IL-8 gene will be investigated. A transcriptomic approach will be expanded from cellular to molecular technologies. The characterization of the IL-8 expression machinery in human bronchial epithelial cells exposed to classical CF pro-inflammatory challenges will identify possible molecular targets that will be utilized to design and test novel, effective and safe anti-inflammatory molecules, to reduce the progressive lung tissue damage of patients affected by CF. The ultimate goal of this project is to transform mechanistic insights regarding IL-8 gene transcription into practical innovative applications for the treatment of CF lung disease.

FFC#19/2009

Role of CFTR-Connexin interaction on PGE2 signaling and inflammation: implication for cystic fibrosis

Ruolo delle interazioni CFTR-connessina nel segnale di PGE2 e nella infiammazione: implicazioni per la fibrosi cistica

Responsabile: Marc Chanson (Dipartimento di Pediatria - Laboratorio indagini cliniche - Ospedale Universitario di Ginevra)
Partner: Maria Cristina Dechecchi (Laboratorio Patologia Molecolare - Laboratorio Chimica Clinica ed Ematologia OCM - Azienda Ospedaliera di Verona)
Ricercatori coinvolti: 7
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 40.000

Obiettivi:

Le connessine, proteine che coordinano l'attività di cellule tra loro adiacenti, regolano il liquido di superficie bronchiale e potrebbero indicare approcci alternativi per compensare il difetto CFTR e ridurre l'infiammazione CF

Le connessine (Cx) sono importanti proteine che coordinano l'attività intracellulare ed extracellulare nei tessuti: esse formano dei semicanali, che rilasciano sostanze nello spazio extracellulare in grado di permettere lo scambio diretto di molecole tra cellule adiacenti.
Lo scopo di questo progetto è di chiarire il contributo dei semicanali formati da Cx nella formazione e stabilizzazione di liquidi di superficie bronchiale (ASL). Intendiamo definire se il difetto di CFTR possa interferire con il segnale mediato dalle Cx e con la risposta infiammatoria. Il nostro principale obiettivo è esaminare la possibilità che modificazioni della funzione delle Cx possano diminuire la risposta infiammatoria, valutando la rilevanza delle connessine nel coordinare la risposta delle cellule epiteliali respiratorie nella regolazione del liquido della superficie respiratoria. Poichè l'ASL è fondamentale per un'efficiente clearance mucociliare, il nostro studio potrebbe rilevare un rapporto fra le connessine, l'infezione e la risposta infiammatoria.

Objectives:
Understanding the mechanisms controlling ASL (airway surface liquid) homeostasis could be crucial for discovering new pharmacological target in CF. In this context, connexins (Cx), which are important for extracellular and intercellular coordination of tissue activity, may represent such a target. Cx form hemichannels, releasing cytosolic compound in the extracellular environment, and gap junction channels, directly exchanging molecules between coupled cells.
We seek here to determine the contribution of Cx hemichannels and gap junction channels in the ASL homeostasis and characterize the molecular basis of this link. We will address whether dysfunction of CFTR interfere with Cx signaling and the inflammatory response. Our final aim is to test whether modulation of Cx channels would decrease inflammation.
This project should evaluate the relevance of Cx in the coordination of airway epithelia cell response to control ASL height. Because ASL height is crucial for efficient mucociliary clearance, the project may also uncover a link between Cx, infection and inflammation. We believe that this project contributes to the understanding of the basic defect in CF and search for new approaches to compensate defective CFTR function and to decrease the exaggerated inflammation in CF.

FFC#20/2009

Genetic and pharmacological validation of PI3K as a drug-target for the treatment of airway inflammation in CF

Validazione genetica e farmacologica di PI3Kγ come target per il trattamento dell'infiammazione delle vie aeree nella fibrosi cistica

Responsabile: Virginia De Rose (Dipartimento Scienze Cliniche e Biologiche - Divisione Malattie Respiratorie - Università di Torino, AUO "S. Luigi")
Partners: Emilio Hirsh (Centro di Biotecnologia Molecolare - Torino)
Gerd Döring (Istituto di Microbiologia Medica e Igiene - Università di Tübingen)
Ricercatori coinvolti: 11
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 80.000

Obiettivi:

Un nuovissimo bersaglio per domare l'infiammazione polmonare CF: l'enzima PI3Kγ

Numerose strategie terapeutiche sia tradizionali che in fase di studio sono state volte a ridurre l'eccessivo processo infiammatorio nelle vie aeree dei pazienti FC; tra queste, i glucocorticoidi orali od inalatori, i farmaci antiinfiammatori non steroidei, gli inibitori del recettore di LTB4 e gli inibitori delle proteasi seriniche. Nessuna di queste strategie terapeutiche, tuttavia, ha dimostrato una utilità clinica o si è dimostrata priva di effetti collaterali. In questo progetto ci proponiamo di studiare il ruolo di PI3Kγ, uno speciale enzima (una kinasi) coinvolto nel reclutamento e nell'attivazione dei leucociti, in modelli murini di FC nonché il potenziale impiego di inibitori di PI3Kγ come terapia antiinfiammatoria nella malattia, con l'intento finale di definire approcci terapeutici innovativi, in grado di superare le limitazioni degli attuali trattamenti antiinfiammatori e di prolungare l'aspettativa di vita dei pazienti FC.

Objectives:
In cystic fibrosis (CF) progressive lung disease, characterized by chronic airway infection and inflammation, is the major cause of morbidity and mortality. Traditional therapeutic strategies which aim to reduce the excessive inflammatory response to infection in the airways of CF patients, including oral or inhaled glucocorticoids, non-steroidal anti-inflammatory drugs, LTB4 receptor inhibitors and serine proteinase inhibitors have been largely unsuccessful. Here, we assess the role of the kinase PI3Kγ, which mediates leukocyte cell migration and activation, in mouse models of CF. We also evaluate the efficacy of a PI3Kγ inhibitor as an anti-inflammatory strategy in patients with CF. These studies aim to overcome the limitations of the current anti-inflammatory treatments in patients with CF, providing a longer life expectancy.

FFC#21/2009

Mechanisms of bactericidal activity of human macrophages and influence of CFTR mutations

Meccanismi della attività battericida nei macrofagi umani ed influenza delle mutazioni CFTR (Progetto di continuazione)

Responsabile: Paola Del Porto (Dipartimento di Biologia cellulare e dello Sviluppo - Università degli Studi "La Sapienza" - Roma)
Partners: Fiorentina Ascenzioni (Dipartimento di Biologia cellulare e dello Sviluppo - Università degli Studi "La Sapienza" - Roma)
Serena Quattrucci (Centro Fibrosi Cistica, Dip. Pediatria - Università di Roma "La Sapienza")
Ricercatori coinvolti: 6
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 25.000

Obiettivi:

I macrofagi polmonari, cellule di prima difesa, perdono la capacità di uccidere Pseudomonas aeruginosa nei pazienti CF: valutare quanto ciò dipenda dalle mutazioni CFTR

Una delle più importanti linee di difesa del polmone contro Ps. aeruginosa sono i macrofagi polmonari, una specie di cellule derivate in parte da globuli bianchi del sangue (monociti). Risultati preliminari ottenuti sui macrofagi polmonari CF sembrerebbero indicare un difetto totale nella capacità di tali cellule di eliminare Pseudomonas aeruginosa. L'obiettivo di questo progetto è di determinare se mutazioni di CFTR influenzino la capacità battericida dei macrofagi polmonari umani. Inoltre, il progetto si propone di delucidare i meccanismi coinvolti nella eliminazione di Ps. aeruginosa nei macrofagi derivati dai monociti e nei macrofagi polmonari umani e di caratterizzare l'espressione e la localizzazione della proteina CFTR in queste cellule. Infine sarà verificata l'infezione dei macrofagi alveolari umani da parte di Ps. aeruginosa attraverso l'analisi della presenza del batterio nei macrofagi presenti negli espettorati dei pazienti CF.

Objectives:
With the aim to define the role of CFTR mutations in the bactericidal activity of human macrophages, we have previously demonstrated that human monocyte derived macrophages express CFTR mRNA and that CFTR protein is mainly localized at the plasma membranes of normal cells. However, analysis of bactericidal activity revealed that either CF and non-CF macrophages killed P. aeruginosa in vitro, although the former were less efficient at later stage of infection. At variance, preliminary results from bacterial killing analysis of CF lung macrophages indicated impairment in the bactericidal activity against P. aeruginosa. Thus the goal of this proposal is to determine whether mutations in CFTR affect bactericidal activity of human lung macrophages. Moreover the mechanisms utilized by monocyte derived- and lung macrophages to eliminate intracellular P. aeruginosa, as well as CFTR expression and localization in lung macrophages will be analysed. Finally the relevance of P. aeruginosa infection of alveolar macrophages will be assessed ex vivo.

FFC#22/2009

Origin of lung fluid gamma-glutamyltransferase and its effects in modulation of antioxidant balance, inflammation and CF respiratory dysfunction

Origini della gamma-glutamiltransferasi del fluido polmonare e suoi effetti nella modulazione del bilancio redox, dell'infiammazione e della disfunzione respiratoria in fibrosi cistica

Responsabile: Alfonso Pompella (Dipartimento di Patologia Sperimentale - Università degli Studi di Pisa)
Ricercatori coinvolti: 5
Durata: 1 anno
Finanziamento: € 20.000

Obiettivi:

Comprendere il ruolo di un enzima, la gamma-glutamiltransferasi, nei dannosi processi di ossidazione infiammatoria in CF, per nuovi protocolli di protezione dei tessuti polmonari nelle esacerbazioni respiratorie

Per far fronte agli agenti patogeni, responsabili dell'infiammazione polmonare CF, le cellule infiammatorie si accumulano continuamente negli spazi respiratori, e secernono abbondanti quantità di sostanze fortemente ossidanti. Il polmone del paziente rimane dunque continuamente esposto anche all'azione lesiva di queste sostanze, principale fattore nell'inesorabile deterioramento delle funzioni polmonari in FC. Tutte le cellule dell'organismo sono provviste di sostanze antiossidanti, che gli permettono di difendersi in condizioni di prolungata ed eccessiva attivazione del processo infiammatorio. Ma alcune tra le principali di queste sostanze antiossidanti si consumano più velocemente e diminuiscono nei polmoni infiammati dei pazienti FC, esponendoli al danneggiamento. Nel corso di un precedente progetto i proponenti hanno dimostrato che l'attività enzimatica gamma-glutamiltransferasi (GGT) - aumentata nel liquido bronchiale FC - può esercitare azioni proossidanti lesive, e sembra che essa provenga proprio dalle cellule infiammatorie, ossia dai granulociti neutrofili che si accumulano nel polmone malato. I proponenti intendono accertare l'origine ed il ruolo esatto di questo enzima per individuare i rapporti tra i livelli di GGT e particolari fasi della malattia. Una migliore comprensione di questi processi può portare alla messa a punto di protocolli terapeutici più efficaci nella protezione dei tessuti respiratori durante le riacutizzazioni dell'infiammazione polmonare cronica FC.

Objectives:
In order to cope with against infecting agents, inflammatory cells continuously accumulate in respiratory spaces and produce abundant amounts of strongly prooxidant substances. Thus, lung tissue in CF patients is continuously exposed to the injuring action of such substances, the main causative factor in the relentless deterioration of lung function in CF.
All cells of the body are provided with adequate levels of antioxidants, allowing them to sustain the effects of prolonged and excessive activation of inflammatory cells. But some of such substances are rapidly consumed in lungs of CF patients, exposing them to potential damage. During a previous research Project, the Applicants documented that the enzyme activity gamma-glutamyltrabìnsferase (GGT) - which is increased in bronchial fluids of CF patients - can promote potentially injurying oxidant reactions, and now preliminary data seem to indicate that GGT can be produced by inflammatory cells, i.e. the neutrophil granulocytes that accumulate in the diseased lung tissue. The applicants intend therefore to identify, in order to possibly highlight relationships between GGT levels and specific disease phases. Adequate understanding of these processes may lead to the set up of more efficient therapeutic protocols for the protection of respiratory tissues during exacerbations of CF chronic lung inflammation.
composition, structure and biological activity; assessment of the in vivo antimicrobial activity and host toxicity of novel cytoskeleton inhibitors in the murine model of acute and chronic infection.

5. RICERCA CLINICA ED EPIDEMIOLOGICA

Clinical and epidemiological research

Quest'area include progetti basati su aspetti più connessi con la diagnosi, le cure e l'assistenza al malato. Si tratta di studi che coinvolgono quindi più direttamente le persone malate o che utilizzano dati clinici delle persone malate per ricavare informazioni generali sulla malattia, sulla prognosi e sull'efficacia delle cure (epidemiologia).

FFC#23/2009

Modulation of intestinal and extraintestinal inflammation in infants with cystic fibrosis by early modification of intestinal microflora

Modulazione dell'infiammazione intestinale ed extraintestinale in lattanti con fibrosi cistica come conseguenza di una precoce manipolazione della microflora intestinale

Responsabile: Alfredo Guarino (Dipartimento di Pediatria - Università degli Studi "Federico II" Napoli)
Partners: Cesare Braggion (Centro Regionale Fibrosi Cistica - Dipart. Medicina Pediatrica - Azienda Ospedaliera Universitaria Meyer - Firenze)
Francesca Pardo (Centro Regionale Fibrosi Cistica - 2° U.O. di Pediatria, Ospedale dei Bambini "G. Di Cristina" - Palermo)
Lorenzo Morelli (Istituto di Microbiologia - Università Cattolica del Sacro Cuore - Piacenza)
Ricercatori coinvolti: 15
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 30.000

Obiettivi:

Modificare la microflora intestinale con probiotici con l'intento di controllare l'infiammazione polmonare in CF

Si ritiene che una "sana" microflora intestinale protegga dallo sviluppo di malattie allergiche e di altre patologie immunitarie indirizzando lo sviluppo della risposta immune verso la difesa dalle infezioni intestinali ed extraintestinali ed in particolare dalle infezioni respiratorie. I bambini FC sono particolarmente a rischio di avere una microflora intestinale alterata.
Il presente progetto ha lo scopo di dimostrare che una precoce modifica della composizione della microflora intestinale attraverso la somministrazione di Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) al lattante con fibrosi cistica individuato attraverso screening neonatale possa esercitare effetti benefici riducendo l'infiammazione intestinale ed extraintestinale e rallentando la progressione del danno a livello respiratorio. Verrà condotto uno studio prospettico randomizzato controllato in doppio cieco, multicentrico, in cui verranno arruolati lattanti CF identificati allo screening. I lattanti verranno trattati per 12 mesi con LGG o placebo e durante il follow up verranno valutati parametri clinici, nutrizionali, microbiologici ed infiammatori.

Objectives:
There is evidence that a healthy intestinal microflora protects from allergy and other immune disorders, driving the development of immune response toward an effective protection against intestinal and extraintestinal infections, including respiratory infections.
Children with cystic fibrosis are at risk to have a disturbed intestinal microflora, as a consequence of the abnormal intestinal microenvironment. The present project aims to demonstrate that a long term therapy with live biological supplements (Lactobacillus rhamnosus GG - LGG) in infants diagnosed for CF through newborn screening may have an effect on intestinal and extraintestinal inflammation preventing or reducing irreversible organ damage and improving clinical outcomes without unacceptable adverse effects. A multicenter prospective randomised double blind clinical trial will be performed. Sixty infants with CF diagnosed by newborn screening will be enrolled and randomly assigned to LGG or placebo group for 12 months. At enrolment, 3, 6 and 12 months after enrolment, nutritional, microbiological, inflammatory and clinical assessment will be performed for each patient.

FFC#24/2009 - Progetto interrotto per difficoltà di reclutamento pazienti

Prevention of reperfusion injury in human lung transplantation for cystic fibrosis by targeting IL-8 activity

Prevenzione del danno da riperfusione nel trapianto di polmone in pazienti con fibrosi cistica mediante inibizione farmacologica dell'attività IL-8

Responsabile: Giuseppe Remuzzi (Dipartimento Immunologia e Clinica dei Trapianti - Ospedali Riuniti di Bergamo, Istituto Farmacologico "Mario Negri")
Ricercatori coinvolti: 17
Durata: 3 anni
Finanziamento: € 50.000
Obiettivi:

Limitare le complicanze immediate del trapianto polmonare

Il trapianto di polmone rappresenta oggi l'unica opzione terapeutica efficace per prolungare la sopravvivenza e migliorare la qualità di vita del paziente CF in insufficienza respiratoria irreversibile. Il danno da ischemia-riperfusione dell'organo è tra le cause principali di disfunzione e mortalità dopo trapianto di polmone. Si manifesta tipicamente nelle prime 72 ore dall'intervento chirurgico come insufficienza respiratoria. Lo sviluppo di nuovi farmaci e la loro applicazione clinica potrebbero contribuire a prevenire questa complicanza del trapianto. La riperfusione dopo trapianto si associa a liberazione locale di mediatori dell'infiammazione, tra i quali interleuchina-8 (IL-8). Di recente è stata descritta una nuova classe di farmaci che inibisce selettivamente l'attività di IL-8. Tra questi, reparixin si è dimostrato ben tollerato ed efficace in modelli sperimentali e privo di effetti avversi significativi in volontari sani. L'obiettivo di questo studio è di definire il ruolo relativo di IL-8 nel danno polmonare da ischemia-riperfusione attraverso la valutazione dell'efficacia di reparixin nel limitare a breve termine la disfunzione polmonare e le complicanze (infezioni e rigetto acuto) in pazienti CF. Il progetto dovrebbe contribuire ad aggiungere ulteriore beneficio in termini di sopravvivenza per i pazienti CF e danno polmonare avanzato.

Objectives:
In CF patients with advanced pulmonary disease lung transplantation is the only effective option to prolong survival and enhance quality of life. A significant cause of morbidity and mortality after lung transplantation is represented by ischemia-reperfusion-induced lung injury. The syndrome typically occurs within the first 72 hours after transplantation with respiratory failure. The development of new agents and their application in clinical trials are to be expected to prevent this complication. Experimental studies have shown that ischemia-reperfusion of solid organs induces a rapid release of pro-inflammatory molecular mediators, including interleukin-8 (IL-8). Recently a new class of inhibitors that specifically block IL-8 activity has been described. Among them, reparixin has proven safe and well tolerated in animal studies and in healthy subjects.

The aim of this pilot study is to evaluate the relative role of IL-8 in ischemia-reperfusion-induced lung injury by examining the efficacy of reparixin to limit early postoperative lung dysfunction and its related complications in lung allograft recipients with cystic fibrosis. In this context, the prevention of reperfusion injury will also limits episodes of pulmonary infections related to prolonged mechanical ventilation due to the ischemia/reperfusion damage, enhancing lung resistance to infections and ultimately patient survival. Thus, targeting this aim, the present proposal would contribute to add further survival benefit for patients with cystic fibrosis.

FFC#11/2009

Impact on clinical status of cystic fibrosis patients of persistent lung infections with community acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus (CA-MRSA) and hospital acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus (HA-MRSA): a multicenter longitudinal study

Impatto dell'infezione persistente da Staphylococcus aureus meticillino-resistente di acquisizione comunitaria (CA-MRSA) e di acquisizione ospedaliera (HA-MRSA) sullo stato clinico dei pazienti con fibrosi cistica: uno studio multicentrico longitudinale (Progetto di continuazione)

Responsabile: Silvia Campana (Dipartimento di Pediatria - Centro Regionale Fibrosi Cistica, Azienda Ospedaliera Universitaria Meyer, Firenze)
Ricercatori coinvolti: 24
Durata: 2 anni
Finanziamento: € 50.000
Obiettivi:

Identificare il ruolo di Stafilococco aureo meticillino-resistente di origine extraospedaliera nella malattia polmonare FC

Le infezioni da Staphylococus aureus meticillino-resistente (MRSA) sono in aumento in tutto il mondo ed anche nei pazienti con fibrosi cistica. Alcuni studi dimostrano che l'infezione persistente da MRSA può incidere in maniera significativa sul decremento della funzionalità polmonare. I ceppi di Stafilococco MRSA sono tradizionalmente di origine ospedaliera (HA-MRSA). Questi stanno per essere rimpiazzati da ceppi diversi originati in ambito extraospedaliero con caratteristiche di virulenza ben maggiori (CA-MRSA). I ceppi di CA-MRSA e HA-MRSA possono essere distinti grazie alla diversa struttura dell'elemento genetico responsabile della meticillino-resistenza (SCCmec).

Lo scopo di questo progetto è di valutare l'eventuale diverso impatto clinico dell'infezione persistente da MRSA ospedaliera rispetto a quella extraospedaliera nei pazienti FC. Partecipano allo studio 11 centri di cura. Tutti i ceppi raccolti in questi centri verranno sottoposti alla caratterizzazione genetica in modo da determinare se rappresentano CA-MRSA oppure HA-MRSA. Si valuteranno le variazioni di prevalenza ed incidenza di CA-MRSA e HA-MRSA nei pazienti con fibrosi cistica in un periodo di tempo prolungato (5 anni). Nel caso di infezioni persistenti da MRSA si valuterà se esista una differenza relativamente alla perdita di funzione respiratoria (FEV1), numero di riacutizzazioni polmonari e uso di antibiotici fra pazienti cronicamente infettati da ceppi di HA-MRSA e CA-MRSA. Tale studio può avere importanti conseguenze per il monitoraggio e il trattamento eradicante delle infezioni da MRSA.

Objectives:
The prevalence of MRSA infection in CF has been increased worldwide. Persistent infection with MRSA can be associated with a more rapid rate of decline in lung function. In spite of these evidences at the moment there is no consensus about treatment strategies of MRSA infections in CF patients. Hospital-acquired MRSA (HA-MRSA) are known to be responsible for infections in hospitalized patients, however highly virulent community-acquired MRSA (CA-MRSA) are increasing worldwide. The goal of this project is to analyse the impact on clinical status of persistent MRSA infections on CF patients. MRSA strains isolated from patients attending 11 Italian CF centers will be collected and characterized to evaluate whether they represent HA-MRSA or CA-MRSA strains (SCCmec typing). The study will evaluate whether there is a difference in loss of lung function (FEV1), in number of pulmonary exacerbation, and antibiotic use in patients who are persistently infected with CA-MRSA or HAMRSA strains. The result of this project has important implications for the management of MRSA infections in CF patients.