Il morbo di Parkinson è una delle malattie neurodegenerative croniche più diffuse. I sintomi cardinali della malattia sono bradicinesia, tremori e rigidità accompagnati da sintomi non motori quali problemi gastrointestinali, iposmia e declino cognitivo. Le principali caratteristiche neuropatologiche del Parkinson sono l’accumulo di α-sinucleina oligomerica e fibrillare e la perdita di neuroni dopaminergici a livello della substantia nigra pars compacta. L’eziopatogenesi della malattia rimane tuttora sconosciuta sebbene si ritenga che l’invecchiamento, alcuni fattori ambientali e la componente genetica ne favoriscano l’insorgenza. Rilevante è il ruolo dell’asse intestino-cervello poiché prove evidenti dimostrano che la patogenesi della malattia abbia origine precocemente a livello intestinale e in seguito si diffonda nel Sistema Nervoso Centrale nel corso degli anni. Secondo l’ipotesi di Braak, un probabile meccanismo è la propagazione di α-sinucleina mediante trasmissione trans-sinaptica da cellula a cellula attraverso i nervi simpatici e parasimpatici. Nella neuroinfiammazione e nell'infiammazione intestinale presenti nei soggetti affetti da Parkinson ha un ruolo di primaria importanza l’inflammasoma NLRP3. L’inflammasoma è un complesso multiproteico formato da tre proteine: la proteina sensore NLRP3, l’ASC e la pro-caspasi 1. L’attivazione di NLRP3 comporta la produzione di citochine proinfiammatorie come IL-1β e IL-8 che contribuiscono all’insorgenza di uno stato infiammatorio cronico tipico delle malattie neurodegenerative. Obiettivo di questo studio è quello di valutare gli effetti della modulazione selettiva dell’inflammasoma NLRP3 a livello periferico e studiare gli effetti a livello centrale in un modello sperimentale murino. Topi C57BL/6 sono stati trattati con rotenone per 5 settimane. Alcuni di essi hanno ricevuto anche INF176, inibitore selettivo dell’inflammasoma NLRP3 non assorbibile a livello intestinale. In questo studio è stato inoltre utilizzato un gruppo di animali NLRP3 Knock Out per confronto. I parametri valutati sono stati i livelli di espressione di marcatori molecolari di malattia (α-sinucleina e tirosina idrossilasi), infiammazione (NLRP3, ASC, caspasi 1, IL-1β), fattori dell’immunità innata (TLR4, TLR2, NFkB e p-NFkB), marcatori di protezione dal danno mitocondriale (SOD1), danno microgliale (Iba1), neuroprotezione (Pro-BDNF e BDNF) e permeabilità della barriera ematoencefalica e intestinale (Occludina, Claudina 1 e 5) attraverso la tecnica Western Blot e Test ELISA. Nel modello patologico risultano essere aumentati i marcatori molecolari di malattia, i mediatori infiammatori, i fattori dell’immunità innata, l’indicatore di gliosi e la permeabilità di barriera intestinale ed ematoencefalica. L’inibizione dell’attività dell’NLRP3 contrasta in maniera significativa le alterazioni indotte da Rotenone. Nelle condizioni sperimentali adottate, il blocco dell’attività dell’NLRP3 ha ridotto significativamente in genere le alterazioni e i marcatori di malattia osservati nei topi trattati con rotenone ad indicare che l’NLRP3 risulta essere coinvolto nell’insorgenza della malattia e negli effetti motori e non motori e per tale motivo può rappresentare un valido bersaglio per terapie innovative nel morbo di Parkinson.

RUOLO DELL'INFLAMMASOMA NEL MODELLO MURINO DI PARKINSON INDOTTO DA ROTENONE

BRUTTOCAO, GIORGIA
2021/2022

Abstract

Il morbo di Parkinson è una delle malattie neurodegenerative croniche più diffuse. I sintomi cardinali della malattia sono bradicinesia, tremori e rigidità accompagnati da sintomi non motori quali problemi gastrointestinali, iposmia e declino cognitivo. Le principali caratteristiche neuropatologiche del Parkinson sono l’accumulo di α-sinucleina oligomerica e fibrillare e la perdita di neuroni dopaminergici a livello della substantia nigra pars compacta. L’eziopatogenesi della malattia rimane tuttora sconosciuta sebbene si ritenga che l’invecchiamento, alcuni fattori ambientali e la componente genetica ne favoriscano l’insorgenza. Rilevante è il ruolo dell’asse intestino-cervello poiché prove evidenti dimostrano che la patogenesi della malattia abbia origine precocemente a livello intestinale e in seguito si diffonda nel Sistema Nervoso Centrale nel corso degli anni. Secondo l’ipotesi di Braak, un probabile meccanismo è la propagazione di α-sinucleina mediante trasmissione trans-sinaptica da cellula a cellula attraverso i nervi simpatici e parasimpatici. Nella neuroinfiammazione e nell'infiammazione intestinale presenti nei soggetti affetti da Parkinson ha un ruolo di primaria importanza l’inflammasoma NLRP3. L’inflammasoma è un complesso multiproteico formato da tre proteine: la proteina sensore NLRP3, l’ASC e la pro-caspasi 1. L’attivazione di NLRP3 comporta la produzione di citochine proinfiammatorie come IL-1β e IL-8 che contribuiscono all’insorgenza di uno stato infiammatorio cronico tipico delle malattie neurodegenerative. Obiettivo di questo studio è quello di valutare gli effetti della modulazione selettiva dell’inflammasoma NLRP3 a livello periferico e studiare gli effetti a livello centrale in un modello sperimentale murino. Topi C57BL/6 sono stati trattati con rotenone per 5 settimane. Alcuni di essi hanno ricevuto anche INF176, inibitore selettivo dell’inflammasoma NLRP3 non assorbibile a livello intestinale. In questo studio è stato inoltre utilizzato un gruppo di animali NLRP3 Knock Out per confronto. I parametri valutati sono stati i livelli di espressione di marcatori molecolari di malattia (α-sinucleina e tirosina idrossilasi), infiammazione (NLRP3, ASC, caspasi 1, IL-1β), fattori dell’immunità innata (TLR4, TLR2, NFkB e p-NFkB), marcatori di protezione dal danno mitocondriale (SOD1), danno microgliale (Iba1), neuroprotezione (Pro-BDNF e BDNF) e permeabilità della barriera ematoencefalica e intestinale (Occludina, Claudina 1 e 5) attraverso la tecnica Western Blot e Test ELISA. Nel modello patologico risultano essere aumentati i marcatori molecolari di malattia, i mediatori infiammatori, i fattori dell’immunità innata, l’indicatore di gliosi e la permeabilità di barriera intestinale ed ematoencefalica. L’inibizione dell’attività dell’NLRP3 contrasta in maniera significativa le alterazioni indotte da Rotenone. Nelle condizioni sperimentali adottate, il blocco dell’attività dell’NLRP3 ha ridotto significativamente in genere le alterazioni e i marcatori di malattia osservati nei topi trattati con rotenone ad indicare che l’NLRP3 risulta essere coinvolto nell’insorgenza della malattia e negli effetti motori e non motori e per tale motivo può rappresentare un valido bersaglio per terapie innovative nel morbo di Parkinson.
2021
ROLE OF INFLAMMASOME IN A MURINE MODEL OF PARKINSON INDUCED BY ROTENONE
PARKINSON
INFLAMMASOMA
ROTENONE
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