Dottorato in SCIENZE FARMACEUTICHE

email: stefania.cesa@uniroma1.it
telefono: 0649913198
edificio: CU019
stanza: 013

La dott.ssa Stefania Cesa ha conseguito il diploma di maturità classica, col massimo dei voti, a Roma nel 1984 e la laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche, con lode, presso la Facoltà di Farmacia dell’Università degli Studi “La Sapienza” di Roma nel 1990. Nel 1991 si è abilitata all'esercizio della professione di Farmacista ed all’insegnamento di Scienze dell’Alimentazione, classe A083, per la scuola secondaria superiore.
Vincitrice nel 1991 e nel 1992 di due borse di studio annuali finanziate dal CNR, nell’ambito del Progetto Finalizzato Chimica Fine II e del concorso di ammissione al Dottorato di Ricerca in Scienze Farmaceutiche, VIII ciclo, ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Scienze Farmaceutiche nel 1995, discutendo la tesi sperimentale dal titolo: “Carbossilazione per via Elettrochimica: Sintesi di Prodotti Biologicamente Attivi”
Nel 1995 è risultata vincitrice del concorso ad un posto per Ricercatore Universitario presso la Facoltà di Farmacia dell’Università degli Studi di Roma “La Sapienza”, per il gruppo di discipline CHIM10 Chimica degli Alimenti ed è in servizio dal 1995 presso la Facoltà di Farmacia e Medicina (Ex Facoltà di Farmacia).
Nel novembre 2020 ha conseguito l’Abilitazione Scientifica Nazionale per la seconda fascia, nel settore concorsuale 03/D1.
Dal settembre 2020 è membro del Collegio dei Docenti del Dottorato in Scienze Farmaceutiche.
Dal marzo 2022 è nel ruolo di Professore Associato nel settore scientifico-disciplinare CHIM10, afferendo al Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco (ex Dipartimento di Chimica e Tecnologia delle Sostanze Biologicamente Attive) nell’ambito del quale ha svolto ininterrottamente attività di ricerca ed attività didattica.
L’attività di ricerca, inizialmente rivolta allo studio del comportamento di alogenoammidi, scissione di gruppi protettivi e carbossilazione per via elettrochimica, è stata successivamente rivolta all’approfondimento di differenti tematiche del settore alimentare e tecnologico, inquadrandosi su diversi filoni di ricerca:
studio della stabilità di latti in polvere destinati alla prima infanzia, nei confronti di processi di autossidazione lipidica;
studio di nanotecnologie come sistemi di protezione, veicolazione e rilascio di sostanze di molecole bioattive di interesse alimentare, cosmetico e farmaceutico;
studio di alimenti ad elevato interesse nutrizionale con approccio multidisciplinare e potenzialità dell'analisi colorimetrica applicata a matrici alimentari.
I latti formulati per la prima infanzia rappresentano, insieme al latte umano di banca, qualora disponibile, l’unica fonte alimentare possibile per i neonati che, per problemi diversi (prematurità, problemi di salute della madre o altro), non possono essere allattati naturalmente. Tuttavia, a causa della sua composizione lipidica il latte umano (e quindi il latte formulato, che ne simula quanto più possibile la composizione), rappresenta un alimento fortemente suscettibile di processi di autossidazione che, oltre a provocare la degradazione di sostanze lipidiche importanti per la corretta crescita fisica e neurologica del bambino, provoca la formazione di sostanze indesiderate dal punto di vista organolettico e per la loro tossicità.
Tra le innumerevoli sostanze che si possono formare nel corso del processo di autossidazione lipidica, l’interesse si è focalizzato sulla malondialdeide sia perché è una delle sostanze che si formano più precocemente nell’autossidazione, generandosi da acidi grassi polinsaturi, che sono i primi a degradarsi, sia perché è una sostanza facilmente rilevabile anche in tracce, e ciò permette di evidenziare un processo ossidativo appena iniziato; infine la malondialdeide rappresenta in quanto tale una sostanza importante da monitorare a causa del suo spiccato profilo tossicologico, che la rende indesiderata negli alimenti e particolarmente negli alimenti destinati ai neonati. La tossicità di qualsiasi sostanza, infatti, risulta naturalmente amplificata nel caso dei neonati e dei prematuri, non solo perché consumatori con basso, o bassissimo peso e con sistemi di detossificazione e di difesa immaturi, ma anche perché i neonati possono nutrirsi esclusivamente di un unico alimento. Non avendo nessuna alternativa possibile, finiscono per concentrare, nel corso della giornata, quantità significative di qualsiasi sostanza tossica, pur presente in tracce, che sia contenuta nel latte di cui si nutrono. Il contenuto di malondialdeide è stato monitorato nelle diverse tipologie merceologiche dei latti formulati ed in funzione di diverse modalità di conservazione. Nell’ambito di una collaborazione con la Dott.ssa Ambruzzi, responsabile del reparto di Dietologia Clinica, dell’ospedale Bambino Gesù di Roma, il contenuto di malondialdeide è stata anche monitorata nel latte materno di banca. L'elevato contenuto di acidi grassi poliinsaturi ed i trattamenti di risanamento a caldo associati a periodi di conservazione più o meno lunghi, rendono infatti il latte umano di Banca suscettibile ai problemi autossidativi non meno dei latti formulati.
La determinazione spettrofotometrica, in derivata terza, della malonaldeide derivatizzata con acido tiobarbiturico, applicata anche a campioni idrolizzati con tripsina allo scopo di aumentare il recupero dell’analita, è stata affiancata alla determinazione mediante metodica HPLC-DAD, utilizzando come derivatizzante 2,4-dinitrofenilidrazina ed estesa per confronto anche al latte vaccino. I risultati, ottenuti utilizzando diverse lavorazioni del campione, differenti metodiche di estrazione e diversi approcci strumentali, si sono dimostrati sovrapponibili con quelli provenienti dalla metodica spettrofotometrica, più semplice e rapida. Tutti i dati ottenuti si sono dimostrati perfettamente sovrapponibili, a dispetto dei recuperi che variano invece, secondo il metodo utilizzato e da campione a campione. Sul latte materno di banca, sono stati ottenuti i recuperi più bassi. I risultati mostrano che i contenuti di malondialdeide presente nel latte materno di banca, variano sensibilmente in funzione dei trattamenti di risanamento subiti dal latte (pastorizzazione condotta con il metodo tradizionale e con microonde) e in funzione dei tempi di conservazione in congelatore prima e dopo il trattamento di risanamento: andando da un minimo di 200 ad un massimo di 730 ppb. La spiccata variabilità dei risultati ottenuti, dimostra l’attenzione che deve essere posta nel controllare il percorso seguito dal latte dal momento della raccolta, effettuata dalla donatrice, fino al momento in cui il latte viene effettivamente utilizzato per l’alimentazione del bambino: poiché infatti l’utilizzo del latte materno induce naturalmente a pensare che si tratti comunque di un alimento sano e il migliore possibile per l’allattamento del neonato, si rischia di sottovalutare i problemi che possono derivare dai trattamenti di risanamento e di conservazione dello stesso.
Nel progetto finanziato da "Plada (Plasmon dietetici alimentari) Industriale" s.r.l., dal titolo: “Il problema dell’ossidazione lipidica nei latti formulati per l’infanzia: aspetti analitici, tossicità della malondialdeide, studio di sistemi protettivi nei confronti dell’ossidazione”, di cui la sottoscritta è stata responsabile scientifico, ed avente come obiettivo principale la valutazione della shelf-life nei prodotti formulati per la prima infanzia ed addizionati di LC-PUFA, alla determinazione quantitativa della malondialdeide sono state affiancate determinazioni della degradazione della componente insatura (monitoraggio degli acidi grassi insaturi arachidonico e docosaesaenoico) mediante analisi gas-cromatografica, della vitamina E mediante analisi HPLC-fluorimetrica ed è stata messa a punto una metodica analitica per la valutazione del numero di perossidi.
Nell’ambito di questa collaborazione, il progetto si è articolato sui seguenti punti:
- determinazione del contenuto iniziale malondialdeide (MDA): studio della variabilità inter e intracampione che ha permesso di concludere che non si riscontrano differenze tra campioni dello stesso lotto, ma esiste una notevole variabilità nella distribuzione della malondialdeide nel latte e per questo motivo grande attenzione deve essere posta nelle fasi di prelievo ed omogeneizzazione;
- determinazione di MDA nel tempo mediante prove di shelf-life a T ambiente, a 40° ed a 55°C;
- determinazione di MDA: prove di shelf life su confezioni aperte e conservate a 28°C, e confezioni aperte e conservate a 20°C al t° e dopo 6 mesi.
Solo una parte dei dati ottenuti è stata utilizzata per la pubblicazione su riviste scientifiche, come da accordo previsto nel contratto di ricerca stipulato con "Plada Industriale" srl. Complessivamente, comunque, tali risultati hanno mostrato una buona stabilità dei prodotti, anche quando conservati in condizioni estreme (40°C), risultando indicativi di una buona tecnologia di produzione, un buon packaging e una corretta conservazione dei prodotti in atmosfera modificata.
Il secondo filone di ricerca ha riguardato lo studio di nanotecnologie finalizzate all’utilizzo come sistemi di protezione di molecole labili e di sistemi di veicolazione al sito d’azione, in collaborazione con il gruppo di ricerca di Chimica Farmaceutica Applicata di questo stesso Dipartimento e con il Prof. Jungnickel e la Dott.ssa Krosodomska (Politechnika Gdanska, Department of Colloid and Lipid Science, Gdansk, Polonia). In questo ambito è stata messa a punto la produzione di diversi sistemi di nanoparticelle solide lipidiche (SLN) e di carrier lipidici nanostrutturati, mediante tecnica di omogneneizzazione a caldo ad alta velocità, nonché la preparazione di idrogel contenenti SLN, operando scelte nelle materie prime lipidiche o polimeriche e nelle miscele di tensioattivi da utilizzare, oltre che nei rapporti fra i costituenti, riuscendo ad ottenere sistemi fortemente stabilizzati e perfettamente biocompatibili, a potenziale uso farmaceutico, cosmetico ed alimentare.
I sistemi, di volta in volta ottenuti, anche utilizzando modificazioni semisintetiche dei polimeri di partenza e tecniche di irradiazione per ulteriori modificazioni chimiche e reticolamento, sono stati caratterizzati dal punto di vista chimico-fisico mediante analisi dimensionale, misura del potenziale Z, calorimetria differenziale a scansione, microscopia elettronica a scansione e a trasmissione, allo scopo di valutare l’effettiva potenzialità di utilizzo e la stabilità dei sistemi dispersi nel tempo, nonché mediante FTIR ed NMR per caratterizzarli dal punto di vista chimico. Ne sono state poi valutate l’efficienza di caricamento, di rilascio in condizioni gastrointestinali simulate, di protezione nei confronti dell’ossidazione all’aria e alla luce di diverse molecole bioattive (ibuprofene, chetoconazolo), o di interesse nutrizionale e cosmetico, come acidi grassi polinsaturi e vitamine A, C ed E. I dati forniti dall’analisi dimensionale, effettuati immediatamente dopo la preparazione, hanno rivelato che le dimensioni delle SLN caricate sono, di norma comparabili, solo leggermente superiori, rispetto a quelle osservate per le particelle vuote, mentre l’analisi della mobilità elettroforetica ha indicato una elevata stabilità di tutti i sistemi dispersi presi in esame, evidenziando potenziali zeta in genere compresi tra -30 e -40 mV.
In questo ambito sono stati messi a punto anche sistemi di preservazione a lungo termine di cosmetici multidose e sistemi di micro particelle di destrano funzionalizzato con metacrilato, in formulazioni orali a rilascio modificato. L’analisi DSC, ha evidenziato talvolta la tendenza di alcuni sistemi ad espellere nel tempo, le biomolecole caricate. Lo studio dei profili di degradazione degli acidi grassi polinsaturi, ha evidenziato invece una certa variabilità delle capacità stabilizzanti delle SLN.
E’ stata inoltre valutata l’influenza della luce sulla degradazione dei sistemi, sia per quanto concerne la degradazione chimica degli acidi grassi, sia per quanto riguarda il deterioramento dello stato chimico fisico del sistema stesso. Studi su SLN caricate con antiossidanti, indicano che il tocoferolo in presenza di acido ascorbico, svolge un ruolo protettivo nei confronti del processo ossidativo, ma quando non accompagnato dalla presenza della vitamina C, si comporta da pro-ossidante, fin dalle prime settimane della conservazione. Tali risultati impongono quindi massima cautela nell’impiego di tocoferoli e tocotrienoli come molecole protettive nelle tecnologie alimentari.
Il terzo filone di ricerca riguarda la valorizzazione di alimenti funzionali ed è svolto in collaborazione con diversi gruppi di ricerca, sia a livello locale di Dipartimento (Prof. Mannina; Prof. Casadei; Prof. Pepi; Proff. Fornarini e Crestoni, Prof. Ragno, Prof. Garzoli) sia a livello di Ateneo (Proff. Altieri e Mosca del dipartimento di Biochimica, Prof. Simonetti del Dipartimento di Sanità pubblica e Malattie infettive), che a livello nazionale (collaborazione con i Proff. Carradori e Menghini dell'Università di Chieti, con la Prof.ssa Mulinacci dell’Università di Firenze) ed internazionale (collaborazione con il Prof. Mocan, Department of Pharmaceutical Botany, University of Cluj-Napoca, Romania; con il Dott. Božović, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, University of Montenegro; con il Prof. Zengin, University of Selcuk, Turchia).
Lo studio di alimenti ad elevato interesse funzionale si basa sull’applicazione e lo sviluppo di metodiche estrattive, opportunamente adattate alla matrice in esame ed alla componente di interesse, associate a differenti tecniche analitiche di tipo spettrofotometrico, colorimetrico ed HPLC ed a saggi di valutazione dell’attività biologica, condotte direttamente o in collaborazione con altri gruppi di ricerca del Dipartimento o dell’Ateneo, e con gli altri gruppi di ricerca a livello nazionale ed internazionale, al fine di ottenere una valutazione complessiva dal punto di vista della composizione chimica e dell’attività nutrizionale e salutistica della matrice alimentare o vegetale, di volta in volta individuata, nel suo insieme.
Su matrici ad elevato interesse biologico come olio d’oliva, mirtillo, bacche di goji, fragole, visciole, aglio, ma anche su prodotti di scarto ad elevato valore aggiunto come le bucce del melograno o del kiwi, sono stati applicati diversi metodi estrattivi di volta in volta messi a punto ed ottimizzati, differenti tecnologie di trasformazione e differenti metodiche analitiche, allo scopo di estrarre, selezionare, concentrare, monitorare la presenza di molecole bioattive e la loro suscettibilità al tipo di processo operato (tecnica di omogeneizzazione adottata, tecnica di estrazione selettiva, liofilizzazione, congelamento, microonde, eventuale esposizione a parametri di influenza sulle cinetiche di degradazione quali luce, calore, esposizione all’aria).
Analisi classiche, spettrofotometriche, HPLC-DAD, colorimetriche, sono state affiancate ad analisi strutturali NMR, MALDI-TOF, LC-MS, GC-MS, svolte in collaborazione con altri gruppi di ricerca operanti nel Dipartimento di appartenenza con lo scopo di caratterizzare gli estratti dal punto di vista della composizione chimica e di evidenziare le tecnologie più interessanti allo scopo di garantire l’estrazione selettiva e possibilmente quantitativa, della componente di interesse, mantenendone per quanto possibile inalterata la composizione chimica iniziale.
Gli estratti ottenuti sono stati di volta in volta sottoposti a saggio DPPH ed a valutazione dell’attività antiossidante ed antiproliferativa dell’attività anti-Candida.
Lo studio della componente bioattiva pigmentata di alimenti di interesse funzionale è stato anche condotto avvalendosi di tecniche colorimetriche, per valutare la possibilità di ottenere importanti informazioni riguardanti la composizione degli alimenti, utilizzando una tecnica semplice, veloce e economica, applicabile ad alimenti anche in forma solida e semisolida, prima che qualsiasi trattamento tecnologico di trasformazione o metodica estrattiva applicata ne abbia potuto modificare in qualche modo la composizione.
Interessanti risultati relativi alla valorizzazione di alimenti di elevato interesse nutrizionale, sono stati ottenuti su molte matrici differenti, come frutto e bucce di melograno, mirtilli, fragole, bacche di goji, oli, oli essenziali e sono stati oggetto di numerose pubblicazioni su riviste di interesse internazionale.
In collaborazione con la Dott.ssa Lucia De Iuri, che ha svolto un periodo di formazione presso la Direzione generale per l’igiene e la sicurezza degli alimenti e la nutrizione del Ministero della Salute, e della quale la sottoscritta è stata tutor del dottorato in Scienze Farmaceutiche, è stato svolto un ampio lavoro di catalogazione dei più diffusi integratori alimentari e degli effetti fisiologici da essi svolti, che ha portato alla pubblicazione di un manuale sugli integratori alimentari a base vegetale ed i loro effetti fisiologici sui sistemi, gli apparati ed il metabolismo umani.
La sottoscritta ha svolto ininterrottamente attività didattica dal 1995, partecipando inizialmente con cicli di lezioni additivi e contaminanti alimentari, acque potabili) e cicli di esercitazioni (analisi dell’olio d’oliva; analisi del vino; estrazioni con apparecchio di Soxhlet) per il corso di Chimica degli Alimenti (docente Prof. Micheletti) e prestando assistenza in laboratorio per il corso di Analisi dei medicinali (docente prof. Memoli) e per il corso di Tecnologia Socioeconomia e Legislazione farmaceutica (docente Prof.ssa Santucci).
Dopo la conferma in ruolo del 1998, in qualità di ricercatore a tempo indeterminato, ha avuto in affidamento i corsi di Chimica degli Alimenti, Analisi Chimica degli Alimenti con esercitazioni, Chimica degli Alimenti e dei Prodotti Dietetici, Scienze degli Alimenti; Integratori Alimentari di Origine Vegetale ed ha presieduto o preso parte come membro alle Commissioni d’Esame dei corsi di: Chimica degli Alimenti, Analisi Chimica degli Alimenti, Scienze degli alimenti, Integratori alimentari di origine vegetale, Chimica dei Prodotti Dietetici, Chimica degli Alimenti e dei Prodotti Dietetici, Chimica Farmaceutica Applicata, Chimica Tossicologica, Chimica dei Prodotti Cosmetici, Tecnologia Socioeconomia e Legislazione Farmaceutiche (parte speciale) integrato con Chimica Farmaceutica Industriale, Tecnologia di produzione dell’industria farmaceutica, alimentare e cosmetica.
Ha svolto le esercitazioni obbligatorie relative al corso di Analisi Chimica degli Alimenti prestando assistenza agli studenti nell’utilizzo di strumentazioni HPLC-DAD, rivelatore ad indice di rifrazione, UV e fluorimetrico, gas-cromatografo, spettrofotometro UV-vis, nella costruzione del metodo analitico e della retta di taratura, determinazione quantitativa di diversi analiti mediante utilizzo di tecniche classiche e strumentali, utilizzo di software per l’utilizzo degli strumenti e per la elaborazione e comprensione dei dati.
Dal 2013 al 2022 è stata membro della Commissione didattica del corso di laurea in Scienze Farmaceutiche Applicate e dal 2020 è membro dell’Osservatorio della didattica di Ateneo.
Ha seguito, nel ruolo di relatore, più di 50 studenti interni e diversi studenti esterni (sotto la guida del Dott. Carlo Brera, presso l’Istituto Superiore di Sanità, e sotto la guida della Dott.ssa Cinquina presso l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e della Toscana) nello svolgimento della tesi sperimentale di laurea in Chimica e Tecnologia Farmaceutiche, in Farmacia ed in Scienze Farmaceutiche Applicate.
E’ stata tutor della Dott.ssa Daniela Serricchio e della Dott.ssa Lucia De Iuri nello svolgimento della tesi di Dottorato di Ricerca in Scienze Farmaceutiche. E’ stata tutor della Dott.ssa Alessandra Mazziotti nello svolgimento del tirocinio per il master di Chimica Organica delle Sostanze naturali e della Dott.ssa Roberta Gazzino per lo svolgimento del tirocinio per la scuola di specializzazione in Scienza dell’Alimentazione.
E’stata relatore di tesi sperimentale e tutor del dottorato di ricerca in Scienze Farmaceutiche del Dottor Francesco Cairone.