La steatosi epatica associata a disfunzione metabolica (MASLD) rappresenta una delle principali cause di malattia cronica del fegato ed è strettamente correlata a obesità, ipertensione, insulino-resistenza e disordini del metabolismo lipidico. In assenza di terapie farmacologiche specifiche, l’identificazione di nuovi approcci terapeutici rappresenta una priorità. Tra le molecole di recente interesse, l’agonista serotoninergico psilocina, metabolita attivo della psilocibina, ha ridotto la steatosi epatica in modelli sperimentali di MASLD. Tuttavia, il rapido metabolismo di questa molecola, nonché la sua azione psichedelica, rimangono importanti limitazioni nel suo utilizzo in ambito clinico. Questo lavoro di tesi ha avuto due obiettivi principali: approfondire i meccanismi molecolari della psilocina nel trattamento della steatosi epatica e valutare profarmaci che rilascino psilocina gradualmente, per migliorarne il profilo farmacocinetico e ridurne il potenziale effetto psicoattivo centrale. Il meccanismo d’azione della psilocina è stato indagato in un modello in vitro di MALSD sviluppato sulla linea cellulare HUH7, derivata da epatocarcinoma umano e utilizzata in letteratura per lo studio di disordini metabolici epatici, ottenuto mediante trattamento con una miscela di acidi grassi. L’eventuale citotossicità dei trattamenti è stata verificata mediante saggio di vitalità cellulare Crystal Violet, la presenza di lipid droplets all’interno delle cellule è stata valutata tramite colorazione con BODIPY 650/665, mentre mediante RT-qPCR si è analizzata l’espressione di geni target coinvolti in sintesi (ACC), internalizzazione (FATP5) e stabilizzazione (CIDEC) degli acidi grassi intracellulari. Per quanto riguarda il secondo scopo di questa tesi, sono stati condotte analisi farmacocinetiche su profarmaci carbammati della psilocina, progettati per ridurre il picco plasmatico (Cmax) e prevenire il raggiungimento della soglia responsabile degli effetti psichedelici. I test svolti hanno incluso prove di stabilità in plasma umano e di stabilità metabolica, questi ultimi eseguiti utilizzando sia microsomi epatici umani (HLM), che la frazione S9. Sulla base delle caratteristiche farmacocinetiche, è stato selezionato il derivato 4e, che ha presentato il profilo di rilascio più favorevole tra i diversi candidati valutati, confermando la validità della strategia adottata. L’effetto del composto selezionato è stato successivamente testato in vitro su cellule epatiche HUH7, nelle quali è stato riprodotto il modello di accumulo lipidico mediante trattamento con acidi grassi, analogamente a quanto fatto per la psilocina non modificata. Per valutare il potenziale effetto psicoattivo centrale, è stato valutato il riflesso di head-twitch (HTR), dovuto all’attivazione del recettore 5-HT2A nel sistema nervoso centrale. I risultati ottenuti indicano che psilocina e profarmaco 4e hanno ridotto in modo significativo l’area e la dimensione delle lipid droplets nel modello in vitro di MALSD, senza indurre citotossicità alle concentrazioni testate. Il trattamento con psilocina ha inoltre migliorato le alterazioni dell’espressione di alcuni geni (FATP5, FABP1, ACC, CIDEC) indotte dall’accumulo intracellulare di lipidi, suggerendo un effetto sull’omeostasi lipidica. Il profarmaco 4e ha mostrato stabilità metabolica adeguata sia agli enzimi microsomiali che citoplasmatici, senza attivare significativamente il recettore 5-HT2A centrale. In conclusione, questi risultati contribuiscono a rafforzare il potenziale terapeutico della psilocina e dei suoi derivati come nuove opzioni farmacologiche per il trattamento della MASLD, fornendo solide basi sperimentali per futuri approfondimenti meccanicistici, preclinici e clinici.
Psilocina e profarmaci carbammati: studio del profilo farmacocinetico e dell’attività biologica in modelli preclinici di MASLD.
VEGNA, EDOARDO
2024/2025
Abstract
La steatosi epatica associata a disfunzione metabolica (MASLD) rappresenta una delle principali cause di malattia cronica del fegato ed è strettamente correlata a obesità, ipertensione, insulino-resistenza e disordini del metabolismo lipidico. In assenza di terapie farmacologiche specifiche, l’identificazione di nuovi approcci terapeutici rappresenta una priorità. Tra le molecole di recente interesse, l’agonista serotoninergico psilocina, metabolita attivo della psilocibina, ha ridotto la steatosi epatica in modelli sperimentali di MASLD. Tuttavia, il rapido metabolismo di questa molecola, nonché la sua azione psichedelica, rimangono importanti limitazioni nel suo utilizzo in ambito clinico. Questo lavoro di tesi ha avuto due obiettivi principali: approfondire i meccanismi molecolari della psilocina nel trattamento della steatosi epatica e valutare profarmaci che rilascino psilocina gradualmente, per migliorarne il profilo farmacocinetico e ridurne il potenziale effetto psicoattivo centrale. Il meccanismo d’azione della psilocina è stato indagato in un modello in vitro di MALSD sviluppato sulla linea cellulare HUH7, derivata da epatocarcinoma umano e utilizzata in letteratura per lo studio di disordini metabolici epatici, ottenuto mediante trattamento con una miscela di acidi grassi. L’eventuale citotossicità dei trattamenti è stata verificata mediante saggio di vitalità cellulare Crystal Violet, la presenza di lipid droplets all’interno delle cellule è stata valutata tramite colorazione con BODIPY 650/665, mentre mediante RT-qPCR si è analizzata l’espressione di geni target coinvolti in sintesi (ACC), internalizzazione (FATP5) e stabilizzazione (CIDEC) degli acidi grassi intracellulari. Per quanto riguarda il secondo scopo di questa tesi, sono stati condotte analisi farmacocinetiche su profarmaci carbammati della psilocina, progettati per ridurre il picco plasmatico (Cmax) e prevenire il raggiungimento della soglia responsabile degli effetti psichedelici. I test svolti hanno incluso prove di stabilità in plasma umano e di stabilità metabolica, questi ultimi eseguiti utilizzando sia microsomi epatici umani (HLM), che la frazione S9. Sulla base delle caratteristiche farmacocinetiche, è stato selezionato il derivato 4e, che ha presentato il profilo di rilascio più favorevole tra i diversi candidati valutati, confermando la validità della strategia adottata. L’effetto del composto selezionato è stato successivamente testato in vitro su cellule epatiche HUH7, nelle quali è stato riprodotto il modello di accumulo lipidico mediante trattamento con acidi grassi, analogamente a quanto fatto per la psilocina non modificata. Per valutare il potenziale effetto psicoattivo centrale, è stato valutato il riflesso di head-twitch (HTR), dovuto all’attivazione del recettore 5-HT2A nel sistema nervoso centrale. I risultati ottenuti indicano che psilocina e profarmaco 4e hanno ridotto in modo significativo l’area e la dimensione delle lipid droplets nel modello in vitro di MALSD, senza indurre citotossicità alle concentrazioni testate. Il trattamento con psilocina ha inoltre migliorato le alterazioni dell’espressione di alcuni geni (FATP5, FABP1, ACC, CIDEC) indotte dall’accumulo intracellulare di lipidi, suggerendo un effetto sull’omeostasi lipidica. Il profarmaco 4e ha mostrato stabilità metabolica adeguata sia agli enzimi microsomiali che citoplasmatici, senza attivare significativamente il recettore 5-HT2A centrale. In conclusione, questi risultati contribuiscono a rafforzare il potenziale terapeutico della psilocina e dei suoi derivati come nuove opzioni farmacologiche per il trattamento della MASLD, fornendo solide basi sperimentali per futuri approfondimenti meccanicistici, preclinici e clinici.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/102681