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Fascetti Leon, Francesco (2011) Utilizzo di precursori muscolari scheletrici e precursori derivati da sistema neuroenterico nella correzione di difetti sfinteriali. [Tesi di dottorato]

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Abstract (inglese)

This project rises from the hypothesis of using cell therapy and tissue engineering in the gastrointestinal system. The clinical environment the project borne is the Pediatric Surgery. However the faced topics embrace all age population. In particular we explored the possible correction of sphincter defect by using skeletal muscle precursors. In this view we studied the capability of skeletal muscle precursors (committed stem cells) of integrating into contractile tissue of gut. In vitro and in vivo experiments have been done. The most data have been obtained from the murine model of cryo-injury of gastroesophageal junction. We studied the regeneration after injection of cultured or freshly isolated satellite cell (obtained by the single fibre technique) compared with other cell populations. The candidate personally managed several technique to obtain skeletal muscle precursors, primary cell culture, co-culture between various cell-type; analysis techniques ( conventional histology, immunofluorescent analysis of cryo-sections, western-blotting, cytofluorimetric anlysis, statistical analysis, microscopy imaging). Further micro-surgery techniques have been used in the in vivo experiments on small animals. Results have been presented in international meetings or publications:
- Murine Muscle Precursor Cells survived and integrated in a Cryoinjured Gastroesophageal Junction.
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Leone E, Betalli P, Pasut A, Zanon GF, Gamba PG, Vitiello L, DeCoppi P. J Surg Res. Epub 2007 Jun 19
- Muscle precursors injection in the gastroesophageal junction: further experience.
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Zanon GF, Gamba PG, Pierro A, De Coppi P. Oral presentation at the 8th European Congress of Paediatric Surgery (EUPSA) Turin, Italy 2007
In vitro enhancement of muscle precursors cells differentiation enhanced by co-cultures with neurogenic cells. A Malerba, F Fascetti Leon, L Boldrin, C Caldwell, N, Thapar, A Pierro, P De Coppi British Association of Paediatric Surgeons (BAPS) annual meeting Edimburgh, UK 2007
- Further experience with the injection of muscle precursors in the gastroesophageal junction
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Vitello L, Talenti E, Zanon GF, Gamba PG, Pierro A, De Coppi P. presentation at the American Paediatric Surgeons Association (APSA) Orlando, Florida 2007
- Long term integration of muscle precursor cells injected in the lower esophageal sphincter.
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Betalli P, Gamba PG, Vitiello L, A. Pierro, DeCoppi P. submitted.
Cell culture have been conduced at the Regenerative Medicine Lab of Della Città della Speranza (c/o Dipartimento di Pediatria e Istituto VIMM). Part of the analyses and the co-culture have been conduced at the Institute of Child Health - Great Ormond Street Hospital of London. The in vivo section have been done at The work allows the conclusion that adult skeletal muscle precursors could be used in the regeneration of digestive tract contractile tissue. In particular good engrafting and data regarding the possible trans-differentiation through smooth muscle lineage led to follow this approach (correction of sphincter defect). Few data have been obtained from the preliminary experiments on anal sphincter. Furthermore, the capability of integrating and interacting in vitro between ganglion derived cells and muscle cells, let us think to the possible wilder application to gastro-intestinal contraction defects.

Abstract (italiano)

Il progetto di ricerca nasce dall’ipotesi dell’utilizzo di approcci di terapia cellulare ed ingegneria tissutale nel tratto digerente. L’ambiente clinico da cui nasce lo spunto per questo progetto di ricerca è la Chirurgia Pediatrica. Tuttavia le tematiche affrontate abbracciano trasversalmente ogni fascia di età. Ci si è interessati in particolare alla possibilità di correggere difetti “sfinteriali” tramite l’utilizzo di precursori derivati dal muscolo scheletrico.
In tale ottica sono state esplorate le capacità di integrazione nel tessuto contrattile del tubo digerente di precursori cellulari del muscolo scheletrico (cellule staminali committed). Sono stati eseguiti esperimenti in vivo e in vitro. La maggior parte dei dati sono stati ottenuti utilizzando un modello di danno da congelamento a carico della giunzione gastro-esofagea di topo. Sono state esplorate le possibilità di rigenerazione dopo iniezione di cellule satellite coltivate o a fresco ottenute con la tecnica della singola fibra.
Il candidato ha personalmente utilizzato diverse tecniche per l’ottenimento di precursori staminali da muscolo scheletrico, colture cellulari primarie, coculture tra vari tipi cellulari, nonché varie tecniche di analisi (istologia convenzionale, analisi d’immunofluorescenza delle criosezioni, western-blotting, citofluorimetria, analisi statistica e d’immagine microscopica). Per gli esperimenti in vivo,inoltre, sono state utilizzate tecniche di microchirurgia sul piccolo animale.
Risultati del lavoro svolto sono stati oggetto di presentazioni in congressi nazionali ed internazionali:
- Murine Muscle Precursor Cells survived and integrated in a Cryoinjured Gastroesophageal Junction.
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Leone E, Betalli P, Pasut A, Zanon GF, Gamba PG, Vitiello L, DeCoppi P. J Surg Res. Epub 2007 Jun 19
- Muscle precursors injection in the gastroesophageal junction: further experience.
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Zanon GF, Gamba PG, Pierro A, De Coppi P. Oral presentation at the 8th European Congress of Paediatric Surgery (EUPSA) Turin, Italy 2007
In vitro enhancement of muscle precursors cells differentiation enhanced by co-cultures with neurogenic cells. A Malerba, F Fascetti Leon, L Boldrin, C Caldwell, N, Thapar, A Pierro, P De Coppi British Association of Paediatric Surgeons (BAPS) annual meeting Edimburgh, UK 2007
- Further experience with the injection of muscle precursors in the gastroesophageal junction
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Vitello L, Talenti E, Zanon GF, Gamba PG, Pierro A, De Coppi P. presentation at the American Paediatric Surgeons Association (APSA) Orlando, Florida 2007
- Long term integration of muscle precursor cells injected in the lower esophageal sphincter.
Fascetti Leon F, Malerba A, Boldrin L, Betalli P, Gamba PG, Vitiello L, A. Pierro, DeCoppi P. submitted.
Gli esperimenti “in vivo” e ‘analisi istologica sono stati condotti presso il Centro inter-dipartimentale Vallisneri dell’Unioversità di Padova.
Le colture cellulari sono state eseguite presso il Laboratorio di Medicina Rigenerativa Della Città della Speranza (c/o Dipartimento di Pediatria e Istituto VIMM).
Parte dell’analisi e delle co-culture sono state eseguite presso l’Institute of Child Health - Great Ormond Street Hospital di Londra.
Il lavoro svolto porta alla conclusione che cellule precursori muscolari derivati da tessuto muscolare scheletrico adulto sono potenzialmente utilizzabili nella rigenerazione delle strutture contrattili del tubo digerente. In particolare la buona capacità di integrazione e dati sulla possibile trans-differenziazione verso la linea cellulare muscolare liscia stimolano a proseguire nella direzione di una terapia cellulare dei difetti sfinteriali. Pochi dati sono derivati dagli esperimenti condotti sullo sfintere anale interno, che vanno pertanto considerati preliminari. Inoltre la capacità di integrazione e interazione in vitro tra cellule nervose gangliari e muscolari derivate da muscolo scheletrico fanno pensare ad un più ampio utilizzo nei difetti di contrattilità gastro-intestinali.

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Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Sturniolo, GC
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 22 > Scuole per il 22simo ciclo > BIOLOGIA E MEDICINA DELLA RIGENERAZIONE > SCIENZE EPATOLOGICHE E GASTROENTEROLOGICHE
Data di deposito della tesi:NON SPECIFICATO
Anno di Pubblicazione:2011
Parole chiave (italiano / inglese):Gastroesophageal reflux, sphincter defect, skeletal muscle precursor, endoscopic treatment
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 06 - Scienze mediche > MED/12 Gastroenterologia
Area 06 - Scienze mediche > MED/20 Chirurgia pediatrica e infantile
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Biologia
Dipartimenti > Dipartimento di Pediatria
Codice ID:4010
Depositato il:20 Lug 2011 10:29
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