Indagini di spettrometria di massa e proteomica delle proteine dei fluidi corporei dei mammiferi

The present work is divided into two sections based on the mammalian body fluid type under consideration (tears and serum). Different mass spectrometry methods and proteome analysis studies were applied with both biological fluids which had been collected from rabbits. The first section, dedicated to tear samples, is entitled “Proteomic profiles study on rabbit tears treated with a postbiotic-based medical device” (Section 1). This study was performed at SIFI S.p.A, a pharmaceutical company operating in the ophthalmic field, and at the University of Catania. Tear samples were collected from 5 untreated rabbit (NT), and from 10 rabbits in which left eyes were treated with placebo ocular drops (PL) and right eyes were treated with ocular drops of a medical device based on postbiotic product (PB). Then, the proteomic profile of each sample was defined, to obtain information about the possible effect of this medical device for treating ocular allergies and dry eye syndrome (Section 1A). In addition, a protocol designed to perform a rapid quantitative analysis of principal components using an integrated analytical method, was developed and used to characterise the postbiotic product, derived from the fermentation of Lactobacillus paracasei (Section 1B). The second section is dedicated to rabbit serum analysis, it is entitled “Development of an MS-based method for determining serum conversion and epitope characterisation” (Section 2). This study was performed at the Proteome Center Rostock, University of Rostock. The first research goal was to develop a rapid method for the extraction of immunoglobulins (IgG) from rabbit serum avoiding expensive affinity chromatography. This method can be used for the extraction of IgG from serum which directly are suitable for mass spectrometric investigations (Section 2A). IgG solutions from seroconverted serum was used for epitope mapping using an innovative MS-based method (Section 2B), termed Intact Transition Epitope Mapping (ITEM)”. The purpose of this study is to open up the possibility to use this MS-based ITEM method for detecting specific antibody reactivities within serum from patients after infections with pathogens, upon suffering from autoimmune diseases, or with allergy problems.

Il presente lavoro è suddiviso in due sezioni in base al tipo di fluido corporeo dei mammiferi preso in considerazione (lacrime e siero). Diversi metodi di spettrometria di massa e studi di analisi proteomica sono stati applicati a entrambi i fluidi biologici raccolti da conigli. La prima sezione, dedicata ai campioni lacrimali, è intitolata "Studio dei profili proteomici su lacrime di coniglio trattate con un dispositivo medico a base di postbiotico" (Sezione 1). Questo studio è stato condotto presso la SIFI S.p.A, azienda farmaceutica operante nel settore oftalmico, e presso l'Università di Catania. Sono stati raccolti campioni di lacrime da 5 conigli non trattati (NT) e da 10 conigli in cui l'occhio sinistro era stato trattato con gocce oculari placebo (PL) e l'occhio destro era stato trattato con gocce oculari di un dispositivo medico a base postbiotico (PB). Successivamente, è stato definito il profilo proteomico di ciascun campione, per ottenere informazioni sul possibile effetto di questo dispositivo medico per il trattamento delle allergie oculari e della sindrome dell'occhio secco (Sezione 1A). Inoltre, è stato sviluppato un protocollo per eseguire una rapida analisi quantitativa delle componenti principali utilizzando un metodo analitico integrato, utilizzato per caratterizzare il prodotto postbiotico, derivato dalla fermentazione del Lactobacillus paracasei (Sezione 1B). La seconda sezione è dedicata all'analisi del siero di coniglio ed è intitolata "Sviluppo di un metodo basato sulla MS per determinare la conversione del siero e la caratterizzazione degli epitopi" (Sezione 2). Questo studio è stato condotto presso il Proteome Center Rostock, Università di Rostock. Il primo obiettivo della ricerca è stato quello di sviluppare un metodo rapido per l'estrazione delle immunoglobuline (IgG) dal siero di coniglio, evitando la costosa cromatografia di affinità. Questo metodo può essere utilizzato per l'estrazione di IgG dal siero che sono direttamente adatte alle indagini di spettrometria di massa (Sezione 2A). Le soluzioni di IgG dal siero sieroconvertito sono state utilizzate per la mappatura degli epitopi utilizzando un metodo innovativo basato sulla MS (Sezione 2B), denominato Intact Transition Epitope Mapping (ITEM)". Lo scopo di questo studio è quello di aprire la possibilità di utilizzare questo metodo ITEM basato sulla MS per rilevare le reattività anticorpali specifiche nel siero di pazienti dopo infezioni da agenti patogeni, affetti da malattie autoimmuni o con problemi di allergia.