su appuntamento telefonico (055.2751607) o e-mail (donatella.mutolo@unifi.it) presso il Dipartimento di Medicina sperimentale e clinica, Sezione Scienze Fisiologiche- viale Morgagni 63- 50134 Firenze

-    Ottobre 1989 - Febbraio 1991: studente interno presso il Dipartimento di Farmacologia Preclinica e Clinica dell'Università degli Studi di Firenze nell'Unità di ricerca diretta dal Prof. Giancarlo Pepeu.
-    Ottobre - Dicembre 1990: utilizzando una borsa di studio del Progetto Erasmus, svolge una ricerca nell’area della Neurofarmacologia presso il Dipartimento di Farmacologia dello University College Dublin nel laboratorio del Dr. Ciaran M. Regan.
-    4 Marzo 1991: consegue la laurea in Scienze Biologiche  (massimo dei voti e lode; relatori: Prof. Pepeu e Dr. Regan).
-    Marzo 1991 - Marzo 1992: Tirocinio annuale per Biologi
-    Maggio 1992: Abilitazione alla professione di Biologo ed iscrizione all’Albo professionale.
-    Novembre 1991 - Ottobre 1995: Dottorato di Ricerca in Fisiologia presso il Dipartimento di Scienze Fisiologiche dell’Università degli Studi di Firenze svolgendo ricerche nel campo della Neurofisiologia della Respirazione nel laboratorio del Prof. Tito Pantaleo. Consegue il titolo di Dottore di ricerca in Fisiologia il 5 Ottobre 1996.
-    Novembre 1995 - Luglio 1997: attività di ricerca presso il Dipartimento di Scienze Fisiologiche dell'Università degli Studi di Firenze.
-    Settembre 1997 - Agosto 1999: Post-dottorato in Fisiologia.
-    Nel Febbraio 2000 ha ricevuto un finanziamento dall’Università degli Studi di Firenze nell’ambito del Progetto Giovani Ricercatori – anno 1999
-    Agosto 2000 - Ottobre 2002: Assistente tecnico (livello professionale C1) presso l’Università di Firenze; prosegue la sua attività scientifica presso il Dipartimento di Scienze Fisiologiche di Firenze nell'unità di ricerca del Prof. Tito Pantaleo.
-    Dal 1° Novembre 2002 ricopre un posto di Ricercatore Universitario di ruolo per il settore scientifico-disciplinare BIO/09-Fisiologia presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’Università degli Studi di Firenze. Ha ricevuto la conferma nel Novembre 2005.
-    Aprile-Giugno 2006: soggiorno di ricerca nel laboratorio del Prof. Réjean Dubuc, Département de physiologie, Université de Montréal, Montréal, Québec, Canada.
-    E' membro della Società Italiana di Fisiologia dal 1996 e dell’ American Physiological Society dal 2007. Dal 2007 è assegnataria di fondi per la Ricerca Scientifica d’Ateneo. Ha partecipato a progetti di ricerca di interesse nazionale finanziati (PRIN-COFIN MIUR).
-    L’attività scientifica svolta è rappresentata da 64 pubblicazioni, delle quali 28 pubblicazioni in extenso su riviste internazionali e 36 comunicazioni a Congressi nazionali e internazionali. Risulta primo nome in 10 lavori in extenso e Corresponding Author in 3.
-    L’attività di ricerca è rivolta ad indagare i meccanismi nervosi centrali coinvolti nella ritmogenesi respiratoria e nella mediazione di riflessi delle vie aeree, cercando anche di chiarire il ruolo dei neurotrasmettitori coinvolti. Recentemente, i meccanismi nervosi alla base della genesi del ritmo respiratorio sono stati investigati nel preparato “tronco dell’encefalo in vitro” di lampreda, un vertebrato con un sistema nervoso centrale relativamente semplice. Questo preparato presenta numerosi vantaggi per lo studio dei meccanismi neurochimici endogeni responsabili della genesi di un pattern motorio spontaneo; inoltre, esso contribuisce a fornire suggerimenti per ulteriori studi sui meccanismi di base che operano nelle reti neuronali respiratorie di vertebrati superiori, inclusi i mammiferi.  

ATTIVITA’ DIDATTICA
-    Docente titolare dell’insegnamento di Fisiologia (BIO/09) del Corso Integrato di Fisiologia e Fisica applicata nel Corso di Laurea in Infermieristica (Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Firenze) presso la sede di Firenze dall’anno accademico 2002/03 al 2006/07.
-    Docente titolare dell’insegnamento di Fisiologia (BIO/09) del Corso Integrato di Fisiologia e Fisica applicata nel Corso di Laurea in Infermieristica (Facoltà di Medicina e Chirurgia,  Università di Firenze) presso la sede di Prato-1 e Prato-2 dall’anno accademico 2004/05 a tutt’oggi. Ha ricoperto anche il ruolo di coordinatrice del Corso Integrato.
-    Docente titolare del corso di Fisiologia Umana, della Nutrizione e dello Sport nel Corso di Laurea in Scienze Motorie (Facoltà di Medicina e Chirurgia,  Università di Firenze) dall’anno accademico 2007/08 a tutt’oggi.        

L’attività di ricerca è stata rivolta essenzialmente al controllo nervoso della respirazione. Gli argomenti di ricerca sono stati i seguenti: 1. Ruolo di alcune aree bulbo-pontine e delle afferenze inibitorie laringee sul controllo nervoso della respirazione;

2. Ritmogenesi respiratoria nel coniglio;

3. Ritmogenesi respiratoria nella lampreda;

4. Studio dei meccanismi coinvolti nella genesi del riflesso della tosse;

5. Studio nell’uomo sia in condizioni fisiologiche che patologiche dei meccanismi alla base della tosse riflessa e volontaria.

Qualification:

ASSOCIATE PROFESSOR of PHYSIOLOGY

Scientific sector: BIO/09 - Physiology

Faculty of Medicine, School of Human Health Sciences - Department of Experimental and Clinical Medicine, Section Physiological Sciences, University of Florence.

 Education and training

2006: Visiting Researcher at the Département de Physiologie, Université de Montréal, Montréal, Québec, Canada, in the laboratory of Prof. Réjean Dubuc.

1997-1999: Postdoctoral fellowship in Physiology, Dept of Physiological Sciences, University of Florence (Supervisor: Prof. Tito Pantaleo).

1996: PhD in Physiology, Dept of Physiological Sciences, University of Florence

May 1992: Qualified for the profession of Biologist

1991-1992: Annual training for Biologist - Dept of Pharmacology, University of Florence (Supervisor: Prof. Giancarlo Pepeu).

1991: Degree in Biological Sciences (110/110 Cum Laude) – Supervisors: Prof. Giancarlo Pepeu (Dept of Pharmacology, University of Florence) and Prof. Ciaran Regan (Dept of Pharmacology, University College Dublin) - Erasmus program

1990: Erasmus scholarship (Dept of Pharmacology, University College Dublin)

October 1989:Graduate student

July 1985: High School graduation, Scientific Branch.

Academic career

2014-present: Associate Professor of Physiology, DMSC, Section of Physiology, University of Florence

2002-2014: Researcher in Physiology (BIO/09), Dept of Physiological Sciences, University of Florence

Other academic title

2018: National Scientific Qualification (Abilitazione scientifica nazionale, ASN) as Full Professor - Sector 05 / D1 Physiology

Academic duties at the University of Florence

2002-present: Member of the Academic Board of PhD program in Biomedical Sciences

2013-present: Member of the Animal Care and Use Committee

2013-2020: Board of Evaluation Committee of the DMSC

2005- 2011: Member of the Scientific Committee of the Biomedical Library

Prizes and awards

Recognitions of scientific results:

The publication “Cinelli et al. J. Physiol. 592: 1823-1838 (2014)” selected for issue cover and highlighted by a Perspective by Prof. R.J. Wilson in J. Physiol. 592: 1725-6 (2014).

The publication “Cinelli et al. J. Physiol. 595: 7063-7079 (2017)” highlighted by a Perspective by

Present teaching activities at the University of Florence

PHYSIOLOGY (4.5 cfu) - Single cycle degree programmes (LMCU) in Medicine and Surgery

PHYSIOLOGY (5 cfu) - Bachelor's degree programmes (DM 270/04) in Motor Sciences, Sport and Health

HUMAN PHYSIOLOGY (4 cfu) – Bachelor's degree programmes (DM 270/04) in Techniques in Neurophysiopathology

PHYSIOLOGY (3 cfu) – Master’s degree programmes (LM) in Sciences and Techniques of Preventive and Adapted Motor Activities

PHYSIOLOGY - Postgraduate School of Otolaryngology and Postgraduate School of Respiratory Medicine

Supervisor and co-supervisor of several dissertations.

Tutoring activity for PhD students and Undergraduate students.

Grant and Fundings

2023-2025: PRIN 2022 - Project “Chemogenetic and Optogenetic Rescue of Sleep Apnea (CORSA) in mice” (Associated PI - Unit Coordinator)

2023-2025: PNRR, PE12 MNESYS, spoke 2 “Neuronal plasticity and connectivity” WP3 “Neuronal plasticity in normal brain and neurological disorders” - milestone 2.3.9 “Roles of new HCN and Panx1 blockers in neuropathic pain and cough and their effects on neuronal plasticity” (Participant)

2007- present: Funds from the UNIVERSITY OF FLORENCE for Scientific Research (PI)

2017: MENARINI INTERNATIONAL - Project “Controllo centrale e periferico del riflesso della tosse” (Participant)

2017: ENTE CASSA DI RISPARMIO di Firenze - Project “La serotonina attiva la ritmogenesi respiratoria: implicazioni per alcune condizioni patologiche” (Participant)

2016: MENARINI INTERNATIONAL - Project “Controllo centrale e periferico del riflesso della tosse” (Participant)

2012-2014: REGIONE TOSCANA-MENARINI INTERNATIONAL – Project “Meccanismi sinaptici centrali della tosse e sviluppo di nuovi antitussivi” (Participant)

2012: ENTE CASSA DI RISPARMIO di Firenze - Project “Meccanismi sinaptici centrali della tosse e sviluppo di nuovi approcci terapeutici” (Participant)

2012: MENARINI INTERNATIONAL - Project “Effects of ACE inhibitors and angiotensin receptor antagonists on the cough reflex in the rabbit” (Participant)

2011: MENARINI INTERNATIONAL - Project “Effects of lisinopril and losartan on cough in the rabbit” (Participant)

2010-2011: MENARINI INTERNATIONAL - Project “Effects of zofenopril and ramipril on cough induced by citric acid in rabbits” (Participant)

2008-2010: COMPAGNIA DI SAN PAOLO. Bando “Programma Neuroscienze 2008” – Project “Central synaptic mechanism of cough” (PI)

2004: PRIN - Central mechanisms involved in the genesis of the respiratory rhythm and cough reflex (Participant)

2001: PRIN - Mechanisms and control of breathing in physiological and pathophysiological conditions - Project “Neurotransmitters in the control of breathing” (Participant)

1999: PROGETTO GIOVANI RICERCATORI – University of Florence. Project “Ruolo dei recettori ionotropi e metabotropi per il glutammato nella ritmogenesi respiratoria del coniglio” (PI)

1997-1999: PRIN - Immunobiologic and pathophysiology responses of the respiratory tract – Project “Medullary mechanisms involved in the control of breathing in mammals” (Participant)

1996: PRIN - Fisiopatologia Respiratoria – Project “Controllo nervoso della respirazione” (Participant)

Editorial Activities

- Associate Editor for Frontiers in Physiology - Respiratory Physiology and Pathophysiology

- Reviewer for: Comprehensive Physiology, Experimental lung research, Frontiers in Physiology, Journal of Comparative Neurology, Journal of Neurochemistry, Journal of Physiology, Neuroscience & Biobehavioral Review, Pflügers Archiv - European Journal of Physiology, Respiratory Physiology & Neurobiology, Scientific Reports, eLife.

- Evaluator of Research Project for NSERC Discovery Grant – Government of Canada and of the Canadian Institutes of Health Research / Government of Canada.

- Editor of the book entitled “Cough: Pathophysiology, Diagnosis and Treatment”, Springer Nature Switzerland AG 2020.

Membership in Scientific Societies

- Società Italiana di Fisiologia (SIF)

- American Physiological Society (APS)

Organization of scientific meetings

2019: Symposium Organizer - Breathing through the ages - Rhythm generation and modulatory mechanisms. Joint meeting FEPS-SIF - Bologna, 10-13 September

2018: 69th National Congress of the Italian Physiological Society (SIF) - Firenze, 19-21 September

2017: 11th Annual Meeting of Young Researchers in Physiology (SIF) - Firenze, 25-27 May

Invited speaker and talks

2022: The 15th Oxford Conference on Modelling and Control of Breathing. Odawara, Japan – Session “Respiratory rhythm generation II”.

2019: Experimental Biology. Orlando, FL, USA - Symposium “From the Brainstem to the Heart: Cardio-Respiratory Control in Ectothermic Vertebrates”.

2018: “Cough it up” Symposium. Martin, Slovakia. Talk: “Acetylcholine downregulates the cough reflex in the caudal nucleus tractus solitarii of the rabbit”.

2018: 10th London International Cough Symposium. London, UK. Best poster presentation: “Acetylcholine downregulates the cough reflex in the caudal nucleus tractus solitarii of the rabbit”.

2017: Research Seminar Series, Nobel Institute for Neurophysiology, Karolinska Institutet. Stockholm, Sweden – Talk: “The respiratory pattern generator of the lamprey”.

2015: International symposium on Pain and Cough. Florence, Italy - Session “Mechanisms of Cough Control”

2011: 8th IBRO World Congress of Neuroscience. Florence, Italy - Workshop “Neural mechanisms of respiratory rhythm generation”.

2008: International Symposium on Respiratory Control. Marseilles - Saint Maximin, France – Session “Respiratory rhythmogenesis in non-mammalian species”.

2000: World Congress on Lung Health and 10th ERS Annual Congress. Florence, Italy – Session “Control of Breathing”.

Bibliographic indices (from Scopus)

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h-index 21

https://orcid.org/0000-0002-8982-8052

Research activity

My research activity has been devoted to study central mechanisms involved in the respiratory rhythmogenesis and in the mediation and regulation of airway defensive reflexes, especially the cough reflex, in in vivo preparations of rabbits. Mechanisms underlying respiratory rhythmogenesis have been also investigated using the in vitro brainstem-spinal cord preparation of the lamprey, a vertebrate with a simple CNS. This preparation offers several advantages for studying the endogenous neurochemical mechanisms underlying the production of a spontaneously generated motor pattern and contributes to get further insights into the neural mechanisms operating in the respiratory network of higher vertebrates, including mammals. Integrated approach combining electrophysiological, immunohistochemical and microinjection techniques in different animal models both in in vitro and in vivo preparations have been used.

 Scientific achievements

- Control of breathing in in vivo preparations

Studies on the respiratory role played by different bulbar and pontine structures involved in the respiratory rhythmogenesis by using microinjections of different neuroactive agents in anaesthetized, vagotomized, paralysed and artificially ventilated rabbits. The results obtained in several studies demonstrate the complexity of the bulbar respiratory network and suggest that the rostral regions of the ventral respiratory group (VRG), i.e. the Bötzinger complex and the pre-Bötzinger complex, are important components of the neural network responsible for the generation of the eupneic pattern of breathing, thus supporting the view that the respiratory CPG is a distributed neural system characterized by a great deal of redundancy.

 - The cough reflex in in vivo preparations

Studies on the bulbar neural structures involved in the mediation of airway defensive reflexes (cough and sneeze) in anaesthetized, spontaneously breathing rabbits to clarify the role played by different neurotransmitters and the action of antitussive drugs. It has been demonstrated that the blockade of glutamatergic neurotransmission within the nucleus tractus solitarii (NTS), the predominant site of central projections of tracheobronchial rapidly adapting receptors mainly involved in cough mediation, abolished or strongly reduced the cough reflex. It has been clarified that the caudal aspect of the NTS and the VRG may be a site of action of some centrally acting drugs (baclofen, DAMGO, NK1 receptor antagonists, cholinergic agents) and a likely component of a neural system involved in cough regulation. Evidence has been provided that local inhibition of ERK1/2 activation by microinjections of a MEK inhibitor into the nucleus tractus solitarii decreases or completely abolishes cough responses. Studies on this matter may provide fruitful strategies for the development of novel antitussive therapies.

 - Control of breathing in in vitro preparations

Studies on nervous mechanisms involved in the genesis of the respiratory rhythm investigated using the "in vitro brainstem-spinal cord preparation" of the lamprey, a lower vertebrate with a simple CNS. Several physiological and pharmacological characteristics are retained throughout evolution. In these studies on the lamprey respiratory network, the role of glutamatergic transmission mediated by mGluRs, of the GABAergic and glycinergic transmission, of the opioids and μ, δ and κ receptors, of the neurokinins, some ionic currents, the cholinergic and serotoninergic transmission has been investigated. A region, called the paratrigeminal respiratory group (pTRG), has been characterized by using extracellular and intracellular neuronal recordings as well as pharmacological activation of receptors for different neurotransmitters. This region likely plays a pivotal role in the lamprey respiratory rhythmogenesis and has some characteristics similar to the mammalian pre-Bötzinger complex, a structure important for respiratory rhythmogenesis.