A.A. 2022/2023

A.A. 2021/2022

Torna all'elenco

54) Gallo N, Madaghiele M, Quarta A, Barca A. Multi-Functional Collagen-Based Biomaterials for Biomedical Applications. Book edited from the Special Issue Multi-Functional Collagen-Based Biomaterials for Biomedical Applications published March 2023 Pages: 234, in Polymers (MDPI). ISBN 978-3-0365-7073-0 (hardback); ISBN 978-3-0365-7072-3 (PDF) https://doi.org/10.3390/books978-3-0365-7072-3.

53) Di Giulio T, Barca A, Verri T, De Gennaro M, Giancane G, Mazzotta E, Malitesta C. Molecular imprinting based on metal-ion mediated recognition: Electrosynthesis of artificial receptors for the selective detection of peptides. Sensors and Actuators: B. Chemical. 383 (2023) 133589. https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133589.

52) Barca A, Abramo F, Nazerian S, Coppola F, Sangiacomo C, Bibbiani C, Licitra R, Susini F, Verri T, Fronte B. Hermetia illucens for Replacing Fishmeal in Aquafeeds: Effects on Fish Growth Performance, Intestinal Morphology, and Gene Expression in the Zebrafish (Danio rerio) Model. Fishes. 2023; 8(3):127. https://doi.org/10.3390/fishes8030127. (This article belongs to the Section Nutrition and Feeding).

51) Sciurti E, Blasi L, Prontera CT, Barca A, Giampetruzzi L, Verri T, Siciliano PA, Francioso L. TEER and Ion Selective Transwell-Integrated Sensors System for Caco-2 Cell Model. Micromachines (Basel). 2023 Feb 21;14(3):496. doi: 10.3390/mi14030496.

50) Gallo N, Quarta S, Massaro M, Carluccio MA, Barca A, Cannoletta D, Siculella L, Salvatore L, Sannino A. Development of L-Lysine-Loaded PLGA Microparticles as a Controlled Release System for Angiogenesis Enhancement. Pharmaceutics. 2023 Feb 1;15(2):479. doi: 10.3390/pharmaceutics15020479.

49) Mazzei A, Pagliara P, Del Vecchio G, Giampetruzzi L, Croce F, Schiavone R, Verri T, Barca A*. Cytoskeletal Responses and Aif-1 Expression in Caco-2 Monolayers Exposed to Phorbol-12-Myristate-13-Acetate and Carnosine. Biology (Basel). 2022 Dec 25;12(1):36. doi: 10.3390/biology12010036. *Corresponding author.

48) Mazzei A, Serino G, Romano A, Piccinno E, Scalavino V, Valentini AM, Armentano R, Schiavone R, Giannelli G, Verri T, Barca A*. Identification of SLC15A4/PHT1 Gene Products Upregulation Marking the Intestinal Epithelial Monolayer of Ulcerative Colitis Patients. Int J Mol Sci. 2022 Oct 29;23(21):13170. doi: 10.3390/ijms232113170. *Corresponding author.

47) Del Vecchio G, Mazzei A, Schiavone R, Gomes AS, Frangelli G, Sala T, Fantino S, Brocca MGA, Barca A, Rønnestad I, et al. Rearing Conditions and Automated Feed Distribution Systems for Zebrafish (Danio rerio). Applied Sciences. 2022; 12(21):10961. https://doi.org/10.3390/app122110961.

46) Giampetruzzi L, Blasi L, Barca A, Sciurti E, Verri T, Casino F, Siciliano P, Francioso L. Advances in Trans-Epithelial Electrical Resistance (TEER) monitoring integration in an Intestinal Barrier-on-Chip (IBoC) platform with microbubbles-tolerant analytical method. Sensing and Bio-Sensing Research. 37 (2022) 100512. https://doi.org/10.1016/j.sbsr.2022.100512.

45) Talà A, Guerra F, Resta SC, Calcagnile M, Barca A, Tredici SM, De Donno MD, Vacca M, Liso M, Chieppa M, De Angelis M, Verri T, Bozzetti MG, Bucci C, Alifano P. Phenotyping of Fecal Microbiota of Winnie, a Rodent Model of Spontaneous Chronic Colitis, Reveals Specific Metabolic, Genotoxic, and Pro-inflammatory Properties. Inflammation. 2022 Dec;45(6):2477-2497. doi: 10.1007/s10753-022-01706-0. Epub 2022 Jun 22.

44) Vacca F, Gomes AS, Murashita K, Cinquetti R, Roseti C, Barca A, Rønnestad I, Verri T, Bossi E. Functional characterization of Atlantic salmon (Salmo salar L.) PepT2 transporters. J Physiol. 2022 May;600(10):2377-2400. doi: 10.1113/JP282781. Epub 2022 Apr 28.

43) Filice M, Mazza R, Imbrogno S, Mileti O, Baldino N, Barca A, Del Vecchio G, Verri T, Gattuso A, Cerra MC. An ACE2-Alamandine Axis Modulates the Cardiac Performance of the Goldfish Carassius auratus via the NOS/NO System. Antioxidants (Basel). 2022 Apr 12;11(4):764. doi: 10.3390/antiox11040764.

42) Imbrogno S, Verri T, Filice M, Barca A, Schiavone R, Gattuso A, Cerra MC. Shaping the cardiac response to hypoxia: NO and its partners in teleost fish. Current Research in Physiology, 2022, ISSN 2665-9441, https://doi.org/10.1016/j.crphys.2022.03.006.

41) Calabriso N, Massaro M, Scoditti E, Verri T, Barca A, Gerardi C, Giovinazzo G, Carluccio MA. Grape Pomace Extract Attenuates Inflammatory Response in Intestinal Epithelial and Endothelial Cells: Potential Health-Promoting Properties in Bowel Inflammation. Nutrients, Special Issue: Dietary Polyphenols and Their Role in Gut Health, 9 march 2022, accepted.

40) De Castro F, De Luca E, Girelli CR, Barca A, Romano A, Migoni D, Verri T, Benedetti M, Fanizzi FP. First evidence for N7-Platinated Guanosine derivatives cell uptake mediated by plasma membrane transport processes. Journal of Inorganic Biochemistry Volume 226, January 2022, 111660. https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2021.111660.

39) Pagliara P, De Benedetto GE, Francavilla M, Barca A, Caroppo C. Bioactive Potential of Two Marine Picocyanobacteria Belonging to Cyanobium and Synechococcus Genera. Microorganisms. 2021 Sep 28;9(10):2048. doi: 10.3390/microorganisms9102048. (This article belongs to the Special Issue A Glimpse into Future Research on Microalgae Diversity, Ecology and Biotechnology).

38) Castagna M, Cinquetti R, Verri T, Vacca F, Giovanola M, Barca A, Romanazzi T, Roseti C, Galli A, Bossi E. The Lepidopteran KAAT1 and CAATCH1: Orthologs to Understand Structure-Function Relationships in Mammalian SLC6 Transporters. Neurochem Res. 2021 Jul 24:1–16. doi: 10.1007/s11064-021-03410-1.

37) Del Vecchio G, Lai F, Gomes AS, Verri T, Kalananthan T, Barca A, Handeland S, Rønnestad I. Effects of short term fasting on mRNA expression of ghrelin and the peptide transporters PepT1 and 2 in Atlantic salmon (Salmo salar). Frontiers in Physiology 2021, 12, 821, DOI: 10.3389/fphys.2021.666670.

36) Filice M*, Barca A*, Amelio D, Leo S, Mazzei A, Del Vecchio G, Verri T, Cerra MC, Imbrogno S. Morpho-functional remodelling of the adult zebrafish (Danio rerio) heart in response to waterborne angiotensin II exposure. Gen Comp Endocrinol. 2021 Jan 15;301:113663. doi: 10.1016/j.ygcen.2020.113663. *These authors contributed equally to the work (co-first authors).

35) Scialla S*, Palazzo B, Sannino A, Verri T, Gervaso F, Barca A*. Evidence of Modular Responsiveness of Osteoblast-Like Cells Exposed to Hydroxyapatite-Containing Magnetic Nanostructures. Biology (Basel). 2020 Oct 25;9(11):E357. doi: 10.3390/biology9110357. (This article belongs to the Special Issue Physiological and Pathophysiological Responses to Biomaterials, in the section Physiology) (*co-corresponding authors, last author).

34) Pagliara P, Barca A, Verri T, Caroppo C. The Marine Sponge Petrosia ficiformis Harbors Different Cyanobacteria Strains with Potential Biotechnological Application. J. Mar. Sci. Eng. 2020, 8(9), 638. doi:10.3390/jmse8090638.

33) Cavallo A, Masullo U, Quarta A, Sannino A, Barca A, Verri T, Madaghiele M, Blasi L. Design of Novel Polymeric Membranes for The Immunoisolation of Pancreatic Islets. Appl. Sci. 2020, 10(17), 6056; https://doi.org/10.3390/app10176056. (This article belongs to the Special Issue Advanced Applications of Bioencapsulation Technologies)

32) Nitti P, Gallo N, Palazzo B, Sannino A, Polini A, Verri T, Barca A, Gervaso F. Effect of l-Arginine treatment on the in vitro stability of electrospun aligned chitosan nanofiber mats. Polymer Testing, Volume 91, November 2020, 106758, Available online 14 August 2020. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2020.106758.

31) Semeraro T, Aretano R, Barca A, Pomes A, Del Giudice C, Gatto E, Lenucci M, Buccolieri R, Emmanuel R, Gao Z, Scognamiglio A. A Conceptual Framework to Design Green Infrastructure: Ecosystem Services as an Opportunity for Creating Shared Value in Ground Photovoltaic Systems. Land. 2020; 9(8):238. https://doi.org/10.3390/land9080238. (This article belongs to the Special Issue Governance, Values, and Conservation Processes in Multifunctional Landscapes)

30) Dimida S, Santin M, Verri T, Barca A*, Demitri C*. Assessment of Cytocompatibility and Anti-Inflammatory (Inter)Actions of Genipin-Crosslinked Chitosan Powders. Biology (Basel). 2020 Jul 8;9(7):159. doi: 10.3390/biology9070159. PMID: 32650623; PMCID: PMC7407416. *These authors contributed equally to the work (co-corresponding and last authors). (This article belongs to the Special Issue Physiological and Pathophysiological Responses to Biomaterials, in the section Physiology)

29) Nassisi V, Velardi L, Mazzei A, Paladini F, Nassisi F, Del Vecchio G, Monteduro L, Barca A, Alifano P, Verri T. Effects of electromagnetic and magnetic stresses on zebrafish samples. J Instrum. 2020 15(5), C05056. http://dx.doi.org/10.1088/1748-0221/15/05/C05056.

28) Salvatore L, Gallo N, Aiello D, Lunetti P, Barca A, Blasi L, Madaghiele M, Bettini S, Giancane G, Hasan M, Borovkov V, Natali ML, Campa L, Valli L, Capobianco L, Napoli A, Sannino A. An insight on type I collagen from horse tendon for the manufacture of implantable devices. Int J Biol Macromol. 2020 Jul 1;154:291-306. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.03.082. Epub 2020 Mar 13. PMID: 32173436.

27) Gallo N, Lunetti P, Bettini S, Barca A, Madaghiele M, Valli L, Capobianco L, Sannino A & Salvatore L. Assessment of physico-chemical and biological properties of sericin-collagen substrates for PNS regeneration, International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials, DOI: 10.1080/00914037.2020.1725755. Published online: 14 Feb 2020.

26) Vacca F*, Barca A*, Gomes AS, Mazzei A, Piccinni B, Cinquetti R, Del Vecchio G, Romano A, Rønnestad I, Bossi E, Verri T. The peptide transporter 1a of the zebrafish Danio rerio, an emerging model in nutrigenomics and nutrition research: molecular characterization, functional properties, and expression analysis. Genes Nutr. 2019 Dec 19;14:33. doi: 10.1186/s12263-019-0657-3. Erratum in: Genes Nutr. 2020 Feb 7;15:3. Erratum in: Genes Nutr. 2020 Feb 7;15(1):3. PMID: 31890051; PMCID: PMC6923934. *These authors contributed equally to the work (co-first authors) (Featured series: Alternative models in nutrigenomics)

25) Scalera F, Palazzo B, Barca A, Gervaso F. Sintering of magnesium-strontium doped hydroxyapatite nanocrystals: Towards the production of 3D biomimetic bone scaffolds. J Biomed Mater Res A. 2020;108(3):633-644. doi:10.1002/jbm.a.36843.

24) Gomes AS, Vacca F, Cinquetti R, Murashita K, Barca A, Bossi E, Rønnestad I, Verri T. Identification and characterization of the Atlantic salmon peptide transporter 1a. Am J Physiol Cell Physiol. 2020;318(1):C191-C204. doi:10.1152/ajpcell.00360.2019.

23) Fichi G, Naef V, Barca A, Longo G, Fronte B, Verri T, Santorelli FM, Marchese M, Petruzzella V. Fishing in the Cell Powerhouse: Zebrafish as A Tool for Exploration of Mitochondrial Defects Affecting the Nervous System. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20(10), 2409; https://doi.org/10.3390/ijms20102409. (This article belongs to the Special Issue Genetics of Neurodegenerative Diseases: Focus on Progression and Response to Treatment)

22) Scialla S, Barca A, Palazzo B, D'Amora U, Russo T, Gloria A, De Santis R, Verri T, Sannino A, Ambrosio L, Gervaso F. Bioactive chitosan-based scaffolds with improved properties induced by dextran-grafted nano-maghemite and l-arginine amino acid. J Biomed Mater Res A. 2019 Jun;107(6):1244-1252. doi: 10.1002/jbm.a.36633. 12. PMID: 30701656.

21) Barca A*, Ippati S, Urso E, Vetrugno C, Storelli C, Maffia M, Romano A, Verri T. Carnosine modulates the Sp1-Slc31a1/Ctr1 copper sensing system and influences copper homeostasis in murine CNS-derived cells. Am J Physiol Cell Physiol. 2019 Feb 1;316(2):C235-C245. doi: 10.1152/ajpcell.00106.2018. PMID: 30485136. *Corresponding author.

20) Gallo LC, Madaghiele M, Salvatore L, Barca A, Scialla S, Bettini S, Valli L, Verri T, Bucalà V, Sannino A. Integration of PLGA microparticles in collagen-based matrices: tunable scaffold properties and interaction between microparticles and human epithelial-like cells. International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials. 2018, pages 137-147, Published online: 31 Dec 2018, https://doi.org/10.1080/00914037.2018.1552857.

19) Barca A*, Gatti F, Spagnolo D, Ippati S, Vetrugno C, Verri T. Responsiveness of carnosine homeostasis genes in pancreas and brain of streptozotocin-treated mice exposed to dietary carnosine. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19(6), 1713. *Corresponding author. (This article belongs to the Special Issue Amino Acids Transport and Metabolism)

18) Scalera F, Gervaso F, Palazzo B, Scialla S, Izzo D, Cancelli N, Barca A, Padmanabhan SK, Sannino A, Piconi C (2017). Strategies to Improve Bioactivity of Hydroxyapatite Bone Scaffolds. Key Engineering Materials, Vol. 758, pp. 132-137.

17) Barca A, Vacca F, Vizioli J, Drago F, Vetrugno C, Verri T, Pagliara P. Molecular and expression analysis of the Allograft inflammatory factor 1 (AIF-1) in the coelomocytes of the common sea urchin Paracentrotus lividus. Fish Shellfish Immunol. 2017; 71:136-143. doi:10.1016/j.fsi.2017.09.078.

16) Muscella A, Vetrugno C, Cossa LG, Antonaci G, Barca A, De Pascali S, Fanizzi FP, Marsigliante S. Apoptosis by [Pt(O,O′-acac)(γ-acac)(DMS)] requires PKC-δ mediated p53 activation in Malignant Pleural Mesothelioma. PLoS ONE 12(7): e0181114. eCollection 2017.

15) Dimida S*, Barca A*, Cancelli N, Raucci MG and Demitri C (2017). Effects of genipin concentration on cross-linked chitosan scaffolds for bone tissue engineering: structural characterization and evidence of biocompatibility features. IJPS. Volume 2017 (2017), Article ID 8410750. https://doi.org/10.1155/2017/8410750. *These authors contributed equally to the work (co-first authors).

14) Scialla S, Palazzo B, Barca A, Carbone L, Fiore A, Monteduro AG, Maruccio G, Sannino A, Gervaso F. Simplified preparation and characterization of magnetic hydroxyapatite-based nanocomposites. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2017 Jul 1;76:1166-1174. doi: 10.1016/j.msec.2017.03.060. Epub 2017 Mar 9. PMID: 28482482.

13) Verri T, Barca A, Pisani P, Piccinni B, Storelli C, Romano A. Di- and tripeptide transport in vertebrates: the contribution of teleost fish models. J Comp Physiol B. 2017; 187(3):395-462. doi:10.1007/s00360-016-1044-7. Epub 2016 Nov 1. PMID: 27803975.

12) Sisto M, Barca A, Lofrumento DD, Lisi S. Downstream activation of NF-κB in the EDA-A1/EDAR signalling in Sjögren's syndrome and its regulation by the ubiquitin-editing enzyme A20. Clin Exp Immunol. 2016 May;184(2):183-96. doi: 10.1111/cei.12764. Epub 2016 Feb 23. PMID: 26724675; PMCID: PMC4837237.

11) Pagliara P, Scarano A, Barca A, Zuppone S, Verri T, Caroppo C. Ostreopsis cf. ovata induces cytoskeletal disorganization, apoptosis, and gene expression disregulation on HeLa cells. J Appl Phycol. December 2015, Volume 27, Issue 6, pp 2321–2332.

10) Bozzini B, Barca A, Bogani F, Boniardi M, Carlino P, Mele C, Verri T, Romano A. Electrodeposition of nanostructured bioactive hydroxyapatite-heparin composite coatings on titanium for dental implant applications. J Mater Sci Mater Med. 2014 Jun;25(6):1425-34. doi: 10.1007/s10856-014-5186-4. Epub 2014 Mar 12. PMID: 24619574.

9) Aloisi A*, Barca A*, Romano A, Guerrieri S, Storelli C, Rinaldi R, Verri T. Anti-aggregating Effect of the Naturally Occurring Dipeptide Carnosine on Aβ1-42 Fibril Formation. Plos ONE, 2013 july; 8(7): e68159. *These authors contributed equally to the work (co-first authors).

8) Romano A, Barca A, Storelli C, Verri T. Teleost fish models in membrane transport research: the PEPT1(SLC15A1) H+-oligopeptide transporter as a case study. J Physiol. 2014 Mar 1;592(5):881-97. doi: 10.1113/jphysiol.2013.259622. Epub 2013 Aug 27. PMID: 23981715; PMCID: PMC3948553. (This review was presented at the symposium “Fishing with flies, worms and bacteria. Emerging models for mammalian membrane transport and trafficking”, which took place at Experimental Biology 2013, Boston, MA, USA on 21 April 2013)

7) Romano A, Tessa A, Barca A, Fattori F, de Leva MF, Terracciano A, Storelli C, Santorelli FM, Verri T. Comparative analysis and functional mapping of SACS mutations reveal novel insights into sacsin repeated architecture. Hum Mutat. 2013 Mar;34(3):525-37. doi: 10.1002/humu.22269. PMID: 23280630; PMCID: PMC3629688.

6) Verri T, Terova G, Romano A, Barca A, Pisani P, Storelli C, Saroglia M (2012). The solute carrier (SLC) family series in teleost fish. In: Saroglia M., Liu Z. Functional Genomics in Aquaculture. vol. chapter 10, p. 219-320, HOBOKEN (NJ):John Wiley & Sons, Inc., Wiley-Blackwell Division, ISBN: 978-0-470-96008-0, doi: https://doi.org/10.1002/9781118350041.ch10.

5) Romano A*, Barca A*, Kottra G, Daniel H, Storelli C, Verri T. Functional expression of SLC15 peptide transporters in rat thyroid follicular cells. Mol Cell Endocrinol. 2010 Feb 5;315(1-2):174-81. doi: 10.1016/j.mce.2009.11.002. Epub 2009 Nov 11. PMID: 19913073. *These authors contributed equally to the work (co-first authors).

4) Ostaszewska T, Szatkowska I, Verri T, Dabrowski K, Romano A, Barca A, Muszynska M, Dybus A, Grochowski P, Kamaszewski M. Cloning two PepT1 cDNA fragments of common carp, Cyprynus carpio (Actinopterygii: Cypriniformes: Cyprinidae). Acta Ichthyologica et Piscatoria, (2009) 39 (2): 81–86. doi: 10.3750/AIP2009.39.2.01.

3) Verri T., Romano A., Barca A., Kottra G., Daniel H., Storelli C. “Transport of di- and tripeptides in teleost fish intestine” Aquaculture Research 41, 641-653 (2010). https://doi.org/10.1111/j.1365-2109.2009.02270.x

2) Verri T, Danieli A, Bakke S, Romano A, Barca A, Rønnestad I, Maffia M, Storelli C. “A rapid and inexpensive method to assay transport of short chain peptides across intestinal brush border membrane vescicles from the european eel (Anguilla anguilla)” Aquac. Nutr. 2008 14; 341-349. https://doi.org/10.1111/j.1365-2095.2007.00538.x.

1) Romano A., Kottra G., Barca A., Maffia M., Argenton F., Daniel H., Storelli C., Verri T. “The high-affinity peptide transporter PEPT2 (SLC15A2) of the zebrafish Danio rerio: functional properties, genomic organization and expression analysis” Physiol Genomics. 2006; 24(3):207-217. doi:10.1152/physiolgenomics.00227.2005.

0) Barca A (2007). Characterization of the SLC15/PHT series genes: alternative splicing and role of Nonsense-Mediated mRNA Decay. PhD thesis dissertation. Biological and Environmental Sciences and Technologies Department, University of Salento. Supervisor: Prof. C. Storelli (November 12, 2007; judgement of the examining board: excellent).

Sin dal 2003, il Dott. Barca studia i sistemi di trasporto che mediano il passaggio di soluti attraverso le membrane cellulari e subcellulari, sia rispetto alle dinamiche omeostatiche generali che implicano lo scambio transmembrana intra-/extracellulare, che al loro ruolo nei processi transepiteliali. Il suo modello di studio prototipico è rappresentato dalle proteine carrier dei di- e tripeptidi (famiglia genica SLC15 dei simporti protoni/oligopeptidi) studiate nella loro espressione genica e funzionale sia nel contesto dii processi fisiologici che nelle evoluzioni fisiopatologiche, insieme i loro specifici substrati attivamente trasportati. La sua attività di ricerca nasce nell’ambito della fisiologia gastrointestinale dei vertebrati, investigata nel modello di teleosteo zebrafish (Danio rerio). Partendo da tale modello, il Dott. Barca ha studiato ab initio i meccanismi di regolazione del pH intestinale in relazione ai fenomeni fisiologici di assorbimento/secrezione attraverso gli epiteli di sostanze biotiche e xenobiotiche, di nutrienti, di ioni e composti farmacologicamente attivi; di conseguenza, tutt’oggi conduce linee di ricerca su sistemi di trasporto di soluti pH-dipendenti degli epiteli, fra cui i sistemi SLC15, studiati e caratterizzati funzionalmente nel contesto della fisiologia e/o fisiopatologia intestinale in vari modelli animali, dai teleostei ai mammiferi, compreso l’uomo [riferimenti in elenco pubblicazioni nel CV: 2,3,4,6,8,13, 24,26, 36,37,38,40,44,47,52].

Durante il periodo di Dottorato di Ricerca (A.A. 2004 - A.A. 2007), oggetto degli studi del Dott. Barca è stato un sottogruppo della famiglia di simporti SLC15 ovvero la serie PHT (peptide/histidine transporters), investigato con un approccio comparato, genomico e molecolare, in zebrafish, in modelli murini e nell’uomo, combinando le analisi in silico del trascrittoma nei diversi organismi modello, con analisi di espressione tessuto/cellula-specifiche. In questo contesto, ha realizzato l’identificazione, l’annotazione e la caratterizzazione di eventi conservati di splicing alternativo dei geni SLC15/PHT (ovvero i membri SLC15A3/PHT2, SLC15A4/PHT1 e SLC15A5/PHT3) per elucidarne il ruolo funzionale, rivelando un meccanismo fisiologico della loro regolazione post-trascrizionale mediato da sistemi di sorveglianza dell’mRNA. Una particolare sessione delle ricerche durante il Dottorato è stata inoltre dedicata alle implicazioni fisiologiche dell’espressione e della della funzione dei carrier SLC15 all’interno del metabolismo tiroideo; questi studi hanno dimostrato per la prima volta la dipendenza dal TSH dei geni SLC15 nella tiroide dei mammiferi, nel contesto del loro coivolgimento nel turn-over proteico necessario per la biosintesi degli ormoni tiroidei [riferimenti in elenco nel CV: 0,1,5]. Le conoscenze acquisite nelle ricerche condotte durante il Dottorato con approccio concettualmente basato su physiological genomics, genomica comparata, e investigazioni del rapporto struttura-funzione dei geni, unitamente alla conoscenza del modello zebrafish continuativamente approfondita a tutt’oggi, hanno condotto il Dott. Barca a portare il suo contributo basato sulla fisiologia applicata anche a linee di ricerca in collaborazione con i clinici su malattie a base genetica e/o malattie rare [riferimenti in elenco nel CV: 7,12,23].

A partire dal 2008, l’attività post-dottorato del Dott. Barca si è ulteriormente articolata nello sviluppo di sistemi di analisi/protocolli basati sull’uso complementare e comparato dei modelli animali (da modelli invertebrati come gli echinodermi, al vertebrato zebrafish, e ai modelli murini di topo e ratto) e delle colture cellulari. In vari studi delle risposte fisiopatologiche innescate da stimoli chimico-fisici, interferenti endocrini, oppure da substrati naturali o farmacologicamente attivi, il Dott. Barca ha sviluppato un suo modello di indagine integrando a) l’analisi di processi e risposte morfo-funzionali, b) la caratterizzazione delle dinamiche di uptake attraverso membrane cellulari e/o epiteli, c) il monitoraggio di variazioni di espressione genica dei principali pathways/network delle risposte cellulari. In questo contesto, il Dott. Barca ha reso complementare tali attività di ricerca con i suoi studi sulle relazioni fra regolazione dei processi/sistemi di trasporto transmembrana (con particolare riferimento ai sistemi SLC15) e situazioni (fisiologiche e fisiopatologiche) di specifica responsività/attivazione cellulare quali citotossicità, infiammazione, differenziazione. Da qui, le sue ricerche si sono estese alle influenze/implicazioni immunitarie e ai fattori extracellulari interagenti con le membrane cellulari e/o gli epiteli, sempre adottando come base un approccio comparato multi-modello, integrato da analisi di espressione, tanto funzionali quanto in silico [riferimenti in elenco nel CV: 11,16,17,29,34,36,39,42,43]. Tale approccio, necessariamente caratterizzato da componenti interdisciplinari, è stato particolarmente sfruttato dal Dott. Barca nelle sue attività di ricerca sulle risposte fisiologiche agli impianti e ai biomateriali compositi (micro-/nanostrutturati) per la tissue engineering ed altre finalizzazioni nell’ambito biomedico, messe in atto a partire dal 2013 come ricercatore in progetti sulla rigenerazione nervosa (s.n. centrale e periferico) e osteocondrale. In quest’ambito, il Dott. Barca è stato impegnato nello sviluppo di nuovi protocolli per valutare la specificità delle risposte cellulari/tissutali in funzione dei biomateriali (e dei loro componenti molecolari) e della loro capacità di indurre variazioni morfo-funzionali compatibili con parametri fisiologici, omeostatici e metabolici. Questo percorso, incentrato sull’interpretazione "fisiologica" delle interazioni cellule/tessuti-biomateriali, è stato recentemente valorizzato con inviti editoriali della rivista Biology (MDPI) come topic editor di due special issues su "Physiological and Pathophysiological Responses to Biomaterials", e della rivista Polymers (MDPI) per altri due special issues su "Multi-Functional Biomaterials for Biomedical Applications", che finalizzano idealmente il raccordo tematico della fisiologia applicata nell’ambito dei biomateriali e della biomedicina [riferimenti in elenco nel CV: 10,14,15,18,20, 22, 25, 27, 28,30,32,33,35,46,50,51,54].

Infine, più recentemente, il Dott. Barca sta conducendo con priorità due sue linee di ricerca "naturalmente" derivate dal contesto generale degli studi sui trasportatori SLC15. La prima, è dedicata ai pathways metabolici e ai network omeostatici di substrati fisiologici (derivanti da sintesi endogena oppure dalla dieta) presenti nei tessuti eccitabili dei vertebrati, come la classe dei dipeptidi contenenti istidina (substrati propri dei carrier SLC15), peculiarmente interagenti con elementi cationici essenziali (come Cu++, Zn++, Ca++), le cui proprietà biochimiche sono cruciali nella fisiopatologia degli stessi tessuti eccitabili in diverse insorgenze citotossiche e/o degenerative; più in dettaglio, il Dott. Barca sta investigando il ruolo di tali dipeptidi histidine-based nei processi infiammatori (per es. A carico degli epiteli intestinali) anche in sindromi metaboliche (per es. diabete), e in condizioni neurodegenerative, con particolare attenzione alla contrapposizione di aspetti comuni vs. singolarità della modulazione dell’espressione di geni che controllano il loro bilancio omeostatico, lungo l’intero percorso che va dal loro assorbimento transepiteliale fino al loro impatto funzionale e metabolico in diversi tipi cellulari, tessuti e organi [riferimenti in elenco nel CV: 9,19,21,49,53]. La seconda linea, basata su una fruttuosa collaborazione con i clinici di un centro di eccellenza in Gastroenterologia (IRCCS De Bellis di Castellana Grotte, BA), è dedicata specificamente alle insorgenze infiammatorie a livello dell’epitelio gastrointestinale. In particolare, il Dott. Barca sta caratterizzando il carrier endolisosomiale SLC15A4 come nuovo marker, sia di progressione infiammatoria che di risposta terapeutica, nel contesto dell’epitelio intestinale di pazienti affetti da colite ulcerosa rientrante nel quadro patologico dell’intestinal bowel disease (IBD); I risultati finora ottenuti, già pubblicati in letteratura internazionale, mostrano per la prima volta nell’uomo il coinvolgimento proinfiammatorio di SLC15A4 direttamente a carico degli enterociti e non solo delle cellule immuni, come descritto nella letteratura precedente [riferimenti in elenco nel CV: 41,45,48].

 

​​​​​​​INTERESSI DI RICERCA (KEYWORDS)

Processi e sistemi di trasporto transmembrana (e.g. solute carrier family SLC15), e loro substrati (e.g. dipeptidi histidine-based, amminoacidi e oligopeptidi, protoni, ioni) a livello cellulare/epiteliale

Meccanismi fisiologici regolatori dell’espressione genica

Animali modello e protocol design

Fisiologia e fisiopatologia epiteliale gastrointestinale

Bilancio e alterazione dell’omeostasi

Infiammazione, citotossicità e citocompatibilità

Risposte fisiologiche ai biomateriali, interazioni cellula-materiale

Processi e fenomeni della degenerazione e rigenerazione tissutale