Ricerc@Sapienza

Il tema comune delle ricerche condotte nel mio laboratorio è comprendere in che modo il microbioma contribuisca alla salute e alle malattie dell'uomo, con particolare attenzione alle condizioni che coinvolgono l'asse intestino-cervello e l'infiammazione cronica. Il microbiota intestinale esercita una profonda influenza sulla fisiologia dell'ospite attraverso i suoi prodotti metabolici e la modulazione immunitaria. Il mio laboratorio studia come le funzioni microbiche si evolvano o vengano alterate in condizioni fisiologiche estreme e come ciò possa influenzare il decorso delle malattie.

Una delle principali linee di ricerca si concentra sull'anoressia nervosa (AN), una condizione psichiatrica sempre più collegata alle alterazioni del microbiota intestinale. Nell'ambito del consorzio MIGBAN (https://www.neuron-eranet.eu/projects/MiGBAN/), analizziamo dati longitudinali e trasversali sul microbioma di pazienti affetti da AN e di soggetti sani di controllo per identificare i taxa microbici e le funzioni associate al disturbo. Parallelamente, collaboriamo con scienziati dell'Université de Rouen, della RWTH Aachen e dell'UMC Utrecht per applicare modelli animali allo studio dell'impatto dei cambiamenti microbici sul comportamento e sulla fisiologia. I nostri risultati confermano la presenza di disbiosi intestinale nell'AN, una tendenza alla normalizzazione dopo l'aumento di peso, nonché la presenza di taxa con valore prognostico che potrebbero fornire informazioni sulla durata della malattia e sul BMI a lungo termine.

Una seconda importante linea di ricerca riguarda le malattie infiammatorie intestinali (IBD), nell'ambito della quale studiamo come i batteri si adattano durante l'infiammazione cronica dell'intestino. Applichiamo l'evoluzione sperimentale in vivo per monitorare i cambiamenti genetici nei ceppi commensali esposti ad ambienti infiammatori. Questo studio mira a scoprire le strategie evolutive che i batteri adottano per sopravvivere durante l'infiammazione, con l'obiettivo di sviluppare terapie alternative per le IBD, basate sulla medicina evolutiva.

Oltre all'AN e all'IBD, sono interessata anche il ruolo del microbioma in altri disturbi, comprese altre condizioni psichiatriche e sistemiche in cui la segnalazione microbica potrebbe svolgere un ruolo ancora sconosciuto. La mia ricerca combina l'analisi bioinformatica di genomi microbici, metagenomi e trascrittomi con approcci di biologia molecolare, tra cui l'ingegneria dei ceppi, modelli in vitro e test funzionali.

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A unifying theme of research in my lab is to understand how the microbiome contributes to human health and disease, with a particular focus on conditions involving the gut-brain axis and chronic inflammation. The gut microbiota exerts a profound influence on host physiology through its metabolic outputs and immune modulation. My lab explores how microbial functions evolve or become disrupted under extreme physiological conditions, and how this can shape disease trajectories.

A major research line focuses on Anorexia Nervosa (AN), a psychiatric condition increasingly linked to gut microbiota alterations. Within the framework of the MIGBAN consortium (https://www.neuron-eranet.eu/projects/MiGBAN/), we analyze longitudinal and cross-sectional microbiome datasets from patients with AN and healthy controls to identify microbial taxa and functions associated with the disorder. In parallel, we collaborate with scientists at Université de Rouen, RWTH Aachen and UMC Utrecht to apply animal models to investigate the impact of microbial changes on behavior and physiology. Our results confirm the presence of gut dysbiosis in AN, a trend to normalization after weight gain, as well as the presence of taxa with prognostic value that could inform on disease duration and long-term BMI.

A second major line of research investigates Inflammatory Bowel Disease (IBD), where we explore how bacteria adapt during chronic gut inflammation. We apply experimental evolution in-vivo to track genetic changes in commensal strains exposed to inflammatory environments. This study aims to uncover evolutionary strategies that bacteria adopt to persist during inflammation with the aim of developing alternative therapies for IBD, based on evolutionary medicine.

Beyond AN and IBD, I am also interested in the role of the microbiome in other disorders, including other psychiatric and systemic conditions where microbial signaling might play a yet-unrecognized role. My research combines bioinformatic analysis of microbial genomes, metagenomes, and transcriptomes with molecular biology approaches, including strain engineering, in vitro models, and functional assays.