La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) è una delle patologie epatiche più diffuse al mondo ed è caratterizzata da un eccessivo accumulo di acidi grassi a livello degli epatociti. La sua patogenesi deriva da una serie di cause di origine sia epatica, come lo squilibrio nei meccanismi di sintesi e di degradazione dei trigliceridi, sia extra-epatica, quale l’adozione di una dieta sregolata e ricca di grassi. L’accumulo lipidico prolungato negli epatociti può determinare l’instaurarsi di fenomeni infiammatori che contribuiscono alla progressione della steatosi a patologie più gravi come la NASH, la cirrosi e l’epatocarcinoma. Nonostante la diffusione di questa malattia e le gravi complicazioni che ne possono derivare, ad oggi non esiste alcun trattamento farmacologico approvato per la terapia della NAFLD. Diversi sono i meccanismi in studio, fra i quali trova posto la modulazione del signaling dei recettori serotoninergici. L’obiettivo di questo studio è stato quello di valutare l’efficacia in vitro e in vivo della psilocibina, un noto agonista serotoninergico, nel trattamento della NAFLD. Per quanto riguarda gli esperimenti in vitro, è stata utilizzata la linea cellulare di epatocarcinoma umano HepG2. Tali cellule sono state trattate per ventiquattr’ore con una miscela di acido palmitico e acido oleico (1:2) alla concentrazione di 0.1 mM, in presenza e in assenza di concentrazioni crescenti di psilocina. Attraverso saggi di immunocitochimica, sono stati determinati numero e area delle lipid droplets a seguito del trattamento. La dipendenza dell’effetto osservato dall’azione specifica sui recettori 5HT-2A è stata verificata mediante cotrattamento con l’antagonista serotoninergico ketanserina. Negli esperimenti in vivo, è stato ottenuto un modello di NAFLD in topi maschi del ceppo C57BL/6 tramite diciassette settimane di alimentazione con High Fructose High Fat Diet. Dopo le prime cinque settimane di dieta, gli animali sono stati divisi in due gruppi e trattati quotidianamente tramite gavage gastrico con solo veicolo (acqua) o con una soluzione 0.05 mg/Kg di psilocibina. Un terzo gruppo di topi alimentato con una dieta standard e trattato con veicolo è stato usato come controllo sano. Sono state eseguite settimanalmente misurazioni del peso dei topi e delle quantità di cibo ed acqua consumate. Inoltre, sono stati condotti dei test comportamentali per evidenziare variazioni nei livelli di ansia e nelle performance della memoria degli animali alla dose di psilocibina somministrata. Mediante prelievo caudale sono stati misurati i livelli plasmatici di glicemia a digiuno per valutare l'effetto del trattamento sulla ricaptazione del glucosio e sono poi stati condotti degli esami istologici al fine di osservare il grado di steatosi nel fegato. In vitro, il trattamento con psilocina ha indotto una significativa riduzione del numero e dell’area delle lipid droplets. Tale effetto viene inibito a seguito dell’aggiunta di ketanserina, suggerendo una dipendenza dalla modulazione dei recettori 5HT-2A. I risultati ottenuti sono stati confermati anche negli esperimenti in vivo. In particolare, è stata osservata una riduzione del grado di steatosi e del peso corporeo nei topi trattati. Inoltre, la glicemia a digiuno dei topi trattati è risultata paragonabile a quella dei controlli sani. È stato osservato anche un miglioramento dello stato d’ansia e della memoria dei topi trattati rispetto ai controlli. In conclusione, il trattamento con psilocibina ha dimostrato una significativa azione di riduzione e contenimento della steatosi epatica nei modelli sperimentali testati, tuttavia ulteriori analisi sono necessarie per indagare l'effettivo meccanismo d'azione della sostanza.

Il signaling serotoninergico come target farmacologico per il trattamento della NAFLD

MARCHIOTTO, ANNA
2021/2022

Abstract

La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) è una delle patologie epatiche più diffuse al mondo ed è caratterizzata da un eccessivo accumulo di acidi grassi a livello degli epatociti. La sua patogenesi deriva da una serie di cause di origine sia epatica, come lo squilibrio nei meccanismi di sintesi e di degradazione dei trigliceridi, sia extra-epatica, quale l’adozione di una dieta sregolata e ricca di grassi. L’accumulo lipidico prolungato negli epatociti può determinare l’instaurarsi di fenomeni infiammatori che contribuiscono alla progressione della steatosi a patologie più gravi come la NASH, la cirrosi e l’epatocarcinoma. Nonostante la diffusione di questa malattia e le gravi complicazioni che ne possono derivare, ad oggi non esiste alcun trattamento farmacologico approvato per la terapia della NAFLD. Diversi sono i meccanismi in studio, fra i quali trova posto la modulazione del signaling dei recettori serotoninergici. L’obiettivo di questo studio è stato quello di valutare l’efficacia in vitro e in vivo della psilocibina, un noto agonista serotoninergico, nel trattamento della NAFLD. Per quanto riguarda gli esperimenti in vitro, è stata utilizzata la linea cellulare di epatocarcinoma umano HepG2. Tali cellule sono state trattate per ventiquattr’ore con una miscela di acido palmitico e acido oleico (1:2) alla concentrazione di 0.1 mM, in presenza e in assenza di concentrazioni crescenti di psilocina. Attraverso saggi di immunocitochimica, sono stati determinati numero e area delle lipid droplets a seguito del trattamento. La dipendenza dell’effetto osservato dall’azione specifica sui recettori 5HT-2A è stata verificata mediante cotrattamento con l’antagonista serotoninergico ketanserina. Negli esperimenti in vivo, è stato ottenuto un modello di NAFLD in topi maschi del ceppo C57BL/6 tramite diciassette settimane di alimentazione con High Fructose High Fat Diet. Dopo le prime cinque settimane di dieta, gli animali sono stati divisi in due gruppi e trattati quotidianamente tramite gavage gastrico con solo veicolo (acqua) o con una soluzione 0.05 mg/Kg di psilocibina. Un terzo gruppo di topi alimentato con una dieta standard e trattato con veicolo è stato usato come controllo sano. Sono state eseguite settimanalmente misurazioni del peso dei topi e delle quantità di cibo ed acqua consumate. Inoltre, sono stati condotti dei test comportamentali per evidenziare variazioni nei livelli di ansia e nelle performance della memoria degli animali alla dose di psilocibina somministrata. Mediante prelievo caudale sono stati misurati i livelli plasmatici di glicemia a digiuno per valutare l'effetto del trattamento sulla ricaptazione del glucosio e sono poi stati condotti degli esami istologici al fine di osservare il grado di steatosi nel fegato. In vitro, il trattamento con psilocina ha indotto una significativa riduzione del numero e dell’area delle lipid droplets. Tale effetto viene inibito a seguito dell’aggiunta di ketanserina, suggerendo una dipendenza dalla modulazione dei recettori 5HT-2A. I risultati ottenuti sono stati confermati anche negli esperimenti in vivo. In particolare, è stata osservata una riduzione del grado di steatosi e del peso corporeo nei topi trattati. Inoltre, la glicemia a digiuno dei topi trattati è risultata paragonabile a quella dei controlli sani. È stato osservato anche un miglioramento dello stato d’ansia e della memoria dei topi trattati rispetto ai controlli. In conclusione, il trattamento con psilocibina ha dimostrato una significativa azione di riduzione e contenimento della steatosi epatica nei modelli sperimentali testati, tuttavia ulteriori analisi sono necessarie per indagare l'effettivo meccanismo d'azione della sostanza.
2021
Serotonergic signaling as a pharmacological target for the treatment of NAFLD
NAFLD
5HT-2A
Lipid droplets
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