{"id":{"repo_id":"catania","oai_identifier":"oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/724374"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/catania/oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/724374","repository":{"repo_id":"catania","name":"Università degli Studi di Catania","base_url":"https://www.iris.unict.it/oai/request"},"display":{"title":"In Vitro Modeling of the Blood–Retinal Barrier: Investigating the Role of Pericyte-Like Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells and the Application of an iBRB on-a-Chip System [Modello in vitro di barriera emato-retinica umana: effetti delle cellule staminali mesenchimali adipose differenziate verso un fenotipo pericitico e applicazione di un sistema iBRB on-a-chip]","abstract":"La retinopatia diabetica (DR) è caratterizzata dalla disfunzione della barriera emato-retinica interna (iBRB), indotta da iperglicemia persistente, infiammazione, stress ossidativo e perdita di periciti. Questa tesi esplora il potenziale terapeutico delle cellule staminali derivate dal tessuto adiposo (ASCs) e delle ASCs differenziate verso un fenotipo pericitico (P-ASCs) nel contrastare il danno alla iBRB. Rispetto alle ASCs indifferenziate, le P-ASCs hanno mostrato caratteristiche pericitiche più marcate e una maggiore capacità di proteggere le cellule endoteliali retiniche in condizioni di alto glucosio. In particolare, le P-ASCs hanno preservato l’integrità di barriera mantenendo i valori di TEER e l’espressione delle proteine giunzionali VE-caderina e ZO-1. Inoltre, hanno attenuato l’espressione di mediatori pro-infiammatori e pro-angiogenici (TNF-α, IL-1β, VEGF, MMP-9) e ridotto l’attivazione dell’asse infiammatorio ERK1/2-cPLA2-COX-2. Parallelamente, hanno potenziato la risposta antiossidante aumentando la traslocazione nucleare di Nrf2 e promuovendo la sovraregolazione di HO-1. Per integrare i risultati ottenuti nei modelli 2D, è stato utilizzato un sistema iBRB-on-a-chip, capace di ricostruire in vitro la microvascolarizzazione retinica. In questo modello, le sole cellule endoteliali non hanno formato reti perfusibili, mentre la tri-coltura con periciti e astrociti ha generato strutture microvascolari stabili e lumenizzate. Inoltre, è emerso che la variabilità donatore-dipendente dei periciti influenza in modo significativo la formazione e la funzionalità delle reti vascolari. Nel complesso, le P-ASCs si confermano una promettente strategia cellulare per preservare l’integrità della iBRB e contrastare i primi danni microvascolari della DR, ponendo le basi per futuri sviluppi terapeutici e per studi microfisiologici più avanzati.","abstract_html":"La retinopatia diabetica (DR) è caratterizzata dalla disfunzione della barriera emato-retinica interna (iBRB), indotta da iperglicemia persistente, infiammazione, stress ossidativo e perdita di periciti. Questa tesi esplora il potenziale terapeutico delle cellule staminali derivate dal tessuto adiposo (ASCs) e delle ASCs differenziate verso un fenotipo pericitico (P-ASCs) nel contrastare il danno alla iBRB. Rispetto alle ASCs indifferenziate, le P-ASCs hanno mostrato caratteristiche pericitiche più marcate e una maggiore capacità di proteggere le cellule endoteliali retiniche in condizioni di alto glucosio. In particolare, le P-ASCs hanno preservato l’integrità di barriera mantenendo i valori di TEER e l’espressione delle proteine giunzionali VE-caderina e ZO-1. Inoltre, hanno attenuato l’espressione di mediatori pro-infiammatori e pro-angiogenici (TNF-α, IL-1β, VEGF, MMP-9) e ridotto l’attivazione dell’asse infiammatorio ERK1/2-cPLA2-COX-2. Parallelamente, hanno potenziato la risposta antiossidante aumentando la traslocazione nucleare di Nrf2 e promuovendo la sovraregolazione di HO-1. Per integrare i risultati ottenuti nei modelli 2D, è stato utilizzato un sistema iBRB-on-a-chip, capace di ricostruire in vitro la microvascolarizzazione retinica. In questo modello, le sole cellule endoteliali non hanno formato reti perfusibili, mentre la tri-coltura con periciti e astrociti ha generato strutture microvascolari stabili e lumenizzate. Inoltre, è emerso che la variabilità donatore-dipendente dei periciti influenza in modo significativo la formazione e la funzionalità delle reti vascolari. Nel complesso, le P-ASCs si confermano una promettente strategia cellulare per preservare l’integrità della iBRB e contrastare i primi danni microvascolari della DR, ponendo le basi per futuri sviluppi terapeutici e per studi microfisiologici più avanzati.","abstract_has_math":false,"creators":["AGAFONOVA, ALEKSANDRA"],"institution":"Università degli studi di Catania","degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":["ANFUSO, CARMELINA DANIELA","LIBRA, Massimo"],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":2026,"date_issued":"2026-01-21","date_published":"2026-01-21","updated_at":"2026-07-24T01:34:58Z","subjects":["Diabetic Retinopathy","Inner Blood-Retinal Barrier","Adipose-Derived Stem Cell","iBRB on-a-Chip","Retinopatia Diabetica","Barriera Emato-Retinica","Cellule Staminali"],"languages":["eng"],"rights":["info:eu-repo/semantics/embargoedAccess","license:NON PUBBLICO - Accesso privato/ristretto","license uri:iris.PRI01"],"rights_urls":[],"identifier_entries":[]},"links":{"outbound_url":"https://hdl.handle.net/20.500.11769/724374","outbound_label":"Handle","outbound_source":"dc:identifier"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:contributor","label":"Contributor","values":["Agafonova, Aleksandra","ANFUSO, CARMELINA DANIELA","LIBRA, Massimo"]},{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["AGAFONOVA, ALEKSANDRA"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:date","label":"Dc Date","values":["2026-01-21"]},{"key":"dc:publisher","label":"Institution","values":["Università degli studi di Catania","place:Catania"]},{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["info:eu-repo/semantics/doctoralThesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Diabetic Retinopathy","Inner Blood-Retinal Barrier","Adipose-Derived Stem Cell","iBRB on-a-Chip","Retinopatia Diabetica","Barriera Emato-Retinica","Cellule Staminali"]}]},{"id":"language_rights","label":"Language and Rights","entries":[{"key":"dc:language","label":"Dc Language","values":["eng"]},{"key":"dc:rights","label":"Dc Rights","values":["info:eu-repo/semantics/embargoedAccess","license:NON PUBBLICO - Accesso privato/ristretto","license uri:iris.PRI01"]}]},{"id":"identifiers","label":"Identifiers","entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["https://hdl.handle.net/20.500.11769/724374"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description","label":"Description","values":["La retinopatia diabetica (DR) è caratterizzata dalla disfunzione della barriera emato-retinica interna (iBRB), indotta da iperglicemia persistente, infiammazione, stress ossidativo e perdita di periciti. Questa tesi esplora il potenziale terapeutico delle cellule staminali derivate dal tessuto adiposo (ASCs) e delle ASCs differenziate verso un fenotipo pericitico (P-ASCs) nel contrastare il danno alla iBRB. Rispetto alle ASCs indifferenziate, le P-ASCs hanno mostrato caratteristiche pericitiche più marcate e una maggiore capacità di proteggere le cellule endoteliali retiniche in condizioni di alto glucosio. In particolare, le P-ASCs hanno preservato l’integrità di barriera mantenendo i valori di TEER e l’espressione delle proteine giunzionali VE-caderina e ZO-1. Inoltre, hanno attenuato l’espressione di mediatori pro-infiammatori e pro-angiogenici (TNF-α, IL-1β, VEGF, MMP-9) e ridotto l’attivazione dell’asse infiammatorio ERK1/2-cPLA2-COX-2. Parallelamente, hanno potenziato la risposta antiossidante aumentando la traslocazione nucleare di Nrf2 e promuovendo la sovraregolazione di HO-1. Per integrare i risultati ottenuti nei modelli 2D, è stato utilizzato un sistema iBRB-on-a-chip, capace di ricostruire in vitro la microvascolarizzazione retinica. In questo modello, le sole cellule endoteliali non hanno formato reti perfusibili, mentre la tri-coltura con periciti e astrociti ha generato strutture microvascolari stabili e lumenizzate. Inoltre, è emerso che la variabilità donatore-dipendente dei periciti influenza in modo significativo la formazione e la funzionalità delle reti vascolari. Nel complesso, le P-ASCs si confermano una promettente strategia cellulare per preservare l’integrità della iBRB e contrastare i primi danni microvascolari della DR, ponendo le basi per futuri sviluppi terapeutici e per studi microfisiologici più avanzati.","Diabetic retinopathy (DR) is characterized by dysfunction of the inner blood-retinal barrier (iBRB), driven by hyperglycemia-induced inflammation, oxidative stress, and pericyte loss. This thesis investigates the therapeutic potential of adipose-derived stem cells (ASCs) and pericyte-like differentiated ASCs (P-ASCs) in counteracting iBRB damage. Compared with undifferentiated ASCs, P-ASCs exhibited enhanced pericytic features and a superior ability to protect retinal endothelial cells under high-glucose conditions. P-ASCs preserved barrier integrity by maintaining TEER values and sustaining the expression of junctional proteins VE-cadherin and ZO-1. They also attenuated the expression of pro-inflammatory and angiogenic mediators (TNF-α, IL-1β, VEGF, MMP-9) and reduced activation of the ERK1/2-cPLA2-COX-2 axis. Additionally, P-ASCs strengthened antioxidant responses through increased Nrf2 nuclear translocation and HO-1 upregulation. To complement 2D findings, an iBRB-on-a-chip model was used to recapitulate retinal microvasculature. Endothelial cells alone failed to form perfusable networks, whereas tri-cultures with pericytes and astrocytes generated stable, lumenized microvascular structures. Donor-dependent differences in pericyte performance strongly influenced network formation and perfusability. Overall, P-ASCs emerged as a promising cell-based approach for preserving iBRB integrity and mitigating early vascular alterations in DR, providing a foundation for future translational and microphysiological studies."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["In Vitro Modeling of the Blood–Retinal Barrier: Investigating the Role of Pericyte-Like Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells and the Application of an iBRB on-a-Chip System [Modello in vitro di barriera emato-retinica umana: effetti delle cellule staminali mesenchimali adipose differenziate verso un fenotipo pericitico e applicazione di un sistema iBRB on-a-chip]"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor":["Agafonova, Aleksandra","ANFUSO, CARMELINA DANIELA","LIBRA, Massimo"],"dc:creator":["AGAFONOVA, ALEKSANDRA"],"dc:date":["2026-01-21"],"dc:description":["La retinopatia diabetica (DR) è caratterizzata dalla disfunzione della barriera emato-retinica interna (iBRB), indotta da iperglicemia persistente, infiammazione, stress ossidativo e perdita di periciti. Questa tesi esplora il potenziale terapeutico delle cellule staminali derivate dal tessuto adiposo (ASCs) e delle ASCs differenziate verso un fenotipo pericitico (P-ASCs) nel contrastare il danno alla iBRB. Rispetto alle ASCs indifferenziate, le P-ASCs hanno mostrato caratteristiche pericitiche più marcate e una maggiore capacità di proteggere le cellule endoteliali retiniche in condizioni di alto glucosio. In particolare, le P-ASCs hanno preservato l’integrità di barriera mantenendo i valori di TEER e l’espressione delle proteine giunzionali VE-caderina e ZO-1. Inoltre, hanno attenuato l’espressione di mediatori pro-infiammatori e pro-angiogenici (TNF-α, IL-1β, VEGF, MMP-9) e ridotto l’attivazione dell’asse infiammatorio ERK1/2-cPLA2-COX-2. Parallelamente, hanno potenziato la risposta antiossidante aumentando la traslocazione nucleare di Nrf2 e promuovendo la sovraregolazione di HO-1. Per integrare i risultati ottenuti nei modelli 2D, è stato utilizzato un sistema iBRB-on-a-chip, capace di ricostruire in vitro la microvascolarizzazione retinica. In questo modello, le sole cellule endoteliali non hanno formato reti perfusibili, mentre la tri-coltura con periciti e astrociti ha generato strutture microvascolari stabili e lumenizzate. Inoltre, è emerso che la variabilità donatore-dipendente dei periciti influenza in modo significativo la formazione e la funzionalità delle reti vascolari. Nel complesso, le P-ASCs si confermano una promettente strategia cellulare per preservare l’integrità della iBRB e contrastare i primi danni microvascolari della DR, ponendo le basi per futuri sviluppi terapeutici e per studi microfisiologici più avanzati.","Diabetic retinopathy (DR) is characterized by dysfunction of the inner blood-retinal barrier (iBRB), driven by hyperglycemia-induced inflammation, oxidative stress, and pericyte loss. This thesis investigates the therapeutic potential of adipose-derived stem cells (ASCs) and pericyte-like differentiated ASCs (P-ASCs) in counteracting iBRB damage. Compared with undifferentiated ASCs, P-ASCs exhibited enhanced pericytic features and a superior ability to protect retinal endothelial cells under high-glucose conditions. P-ASCs preserved barrier integrity by maintaining TEER values and sustaining the expression of junctional proteins VE-cadherin and ZO-1. They also attenuated the expression of pro-inflammatory and angiogenic mediators (TNF-α, IL-1β, VEGF, MMP-9) and reduced activation of the ERK1/2-cPLA2-COX-2 axis. Additionally, P-ASCs strengthened antioxidant responses through increased Nrf2 nuclear translocation and HO-1 upregulation. To complement 2D findings, an iBRB-on-a-chip model was used to recapitulate retinal microvasculature. Endothelial cells alone failed to form perfusable networks, whereas tri-cultures with pericytes and astrocytes generated stable, lumenized microvascular structures. Donor-dependent differences in pericyte performance strongly influenced network formation and perfusability. Overall, P-ASCs emerged as a promising cell-based approach for preserving iBRB integrity and mitigating early vascular alterations in DR, providing a foundation for future translational and microphysiological studies."],"dc:identifier":["https://hdl.handle.net/20.500.11769/724374"],"dc:language":["eng"],"dc:publisher":["Università degli studi di Catania","place:Catania"],"dc:rights":["info:eu-repo/semantics/embargoedAccess","license:NON PUBBLICO - Accesso privato/ristretto","license uri:iris.PRI01"],"dc:subject":["Diabetic Retinopathy","Inner Blood-Retinal Barrier","Adipose-Derived Stem Cell","iBRB on-a-Chip","Retinopatia Diabetica","Barriera Emato-Retinica","Cellule Staminali"],"dc:title":["In Vitro Modeling of the Blood–Retinal Barrier: Investigating the Role of Pericyte-Like Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells and the Application of an iBRB on-a-Chip System [Modello in vitro di barriera emato-retinica umana: effetti delle cellule staminali mesenchimali adipose differenziate verso un fenotipo pericitico e applicazione di un sistema iBRB on-a-chip]"],"dc:type":["info:eu-repo/semantics/doctoralThesis"]},"updated_at":"2026-07-24T01:34:58Z"}