• Iodiotironamina
• Modelli matematici
• Modelli Compartimentali

La 3-Iodiotironamina (T1AM) è un composto endogeno, derivato della tiroide, ottenuto da una serie di degradazioni successive della Tiroxina. L’interesse per le iodotironamine si è acceso a partire dal 2004, in seguito alla dimostrazione che il composto T1AM (3-iodotironamina) deve essere considerato come un ormone vero e proprio. Questa conclusione deriva dalle seguenti considerazioni:
• T1AM è un composto endogeno;
• T1AM interagisce con specifici recettori, detti TAARs (TraceAmine Associated Receptors), che sono totalmente distinti dai TAR ed appartengono alla classe dei recettori di membrana accoppiati a proteine G (GPCR = G Protein Coupled Receptors);
• T1AM produce effetti funzionali su diversi organi ed apparati, in particolare i principali effetti sono una riduzione della temperatura corpore, un aumento del metabolismo dei lipidi a spese di quello dei carboidrati, una modulazione della secrezione di insulina, una risposta cardiaca inotropa e cronotropa negativa ( cioè una riduzione della contrattilità e della frequenza cardiaca).
• La sostanza viene degradata, da parte dell’azione in cascata di enzimi quali monoaminossidasi (MAO) e aldeide deidrogenasi, in acido 3-iodiotiroacetico, chiamato comunemente TA1. In particolare, però, i meccanismi che regolano la dinamica di assorbimento- conversione- rilascio della sostanza non sono stati ancora chiariti o semplicemente data una stima quantitativa, sia in-vivo che ex-vivo che in-vitro.
• In questo lavoro di tesi mi sono occupato di analizzare la dinamica in-vitro del T1AM, in particolare in colture cellulari statiche di cellule cardiomiocitiche di ratto della linea immortalizzata H9C2. Gli esperimenti eseguiti sono stati campionamenti di T1AM e TA1 sia nel mezzo di coltura che nell’interno delle cellule, per 1440 minuti. Vi sono stati vari esperimenti anche con inibitori della conversione e del trasporto della sostanza. Le concentrazioni sono state misurate utilizzando il tandem HPLC (High Performance Liquid Chromatography) e MS (Mass Spectrometry).
In particolare il mio lavoro è stato lo sviluppo di modelli matematici atti a descrivere e correlare i dati sperimentali ottenuti. Nel primo capitolo di questa tesi vi è riassunta la letteratura riguardante il T1AM, così da fornire un quadro completo sulla fisiologia fino ad ora scoperta. Il capitolo due prevede un analisi statistica sui dati sperimentali, in particolare dell’incertezza dovuta al fatto che la misura di concentrazione non è diretta, ma deriva da un modello matematico di misura. Per il calcolo dell’incertezza finale (e quindi del peso) da applicare ad ogni dato sono state usate tecniche derivanti dalla teoria degli errori. Questa parte è stata implementata utilizzando fogli di calcolo in ambiente Microsoft Excel. Sempre nel capitolo due è stato provato ad approssimare i dati tramite modelli parametrici non-compartimentali (principalmente serie di esponenziali), ed ho provato a vedere se da queste semplici descrizioni era possibile trovare parametri macroscopici che descrivevano sia la dinamica della sostanza, che l’effetto indotto su di essi da sostanze aggiuntive quali ad esempio gli inibitori della conversione, e tentare una prima stima delle funzioni di trasferimento e dei tempi caratteristici del fenomeno. Il confronto di questi parametri ha poi avuto atto. Il tutto è stato eseguito con degli script in ambiente MATLAB, utilizzando funzioni provenienti principalmente dalle toolbox: Curve Fitting, Control System, Symbolic Math. Il capitolo 3 raccoglie invece i modelli compartimentali che simulano il sistema e la sua fisiologia. In particolare inizialmente sono stati provati modelli compartimentali di tipo LTI (Lineari Tempo Invarianti), per via del ricco arsenale di strumenti atti alla loro analisi, ed in seguito modelli non-lineari più accurati che più fedelmente simulano la realtà fisiologica. Il software utilizzati in questo caso sono MATLAB e SAAM II. Alla fine del capitolo vengono esposti i risultati ottenuti e vengono proposti sviluppi futuri e proseguimenti naturali del lavoro.