Studio in vitro dell'espressione delle mucine in linee cellulari epiteliali respiratorie in risposta a differenti stimoli

La broncopneumopatia cronica ostruttiva (COPD) è una malattia respiratoria cronica caratterizzata da ostruzione delle vie aeree che rappresenta una delle principali cause di morbilità e mortalità a livello mondiale. COPD risulta fortemente invalidante per i pazienti affetti e rappresenta una voce di spesa molto importante per i servizi sanitari. La terapia della COPD si basa sull’utilizza combinato di farmaci broncodilatatori come agonisti adrenergici e antagonisti colinergici in combinazione con farmaci antiinfiammatori come i glucocorticoidi inalatori. Questi trattamenti mirano principalmente ad alleviare i sintomi e migliorare la funzione respiratoria. La sovrapproduzione di muco associata ad alterazioni delle sue caratteristiche chimico fisiche è uno dei principali meccanismi patogenetici della COPD. Infatti la sovrapproduzione di muco contribuisce alla ostruzione delle vie aeree, ostacola la fisiologica clearance mucociliare, e genera un ambiente favorevole per la crescita batterica, aumentando il rischio di infezioni respiratori. Risulta quindi importante studiare gli stimoli che determinano la produzione patologica di muco in corso di COPD. Lo scopo della tesi e’ stato quello di valutare l’espressione delle glicoproteine che costituiscono il muco in cellule epiteliali respiratorie. Sono state valutate le mucine MUC5AC e MUC5B prodotte da cellule epiteliali umane di origine alveolare (A549) e bronchiale (BEAS-2B). le cellule sono state seminate a una confluenza dell’80% e poi esposte ad una varietà di stimoli: LPA, IL-13, TNF-α, TGF-β1, PDGF-AB, LPS, EGF, poly (I:C). L’RNA è stato estratto dalle cellule dopo 12 o 24 ore di incubazione e retro trascritto in cDNA; poi le variazioni dell’espressione dei geni MUC5AC e MUC5B sono state valutate tramite RT-PCR. L’espressione dei geni MUC5AC e MUC5B è aumentata dopo 24 ore in risposta a IL-13, EGF, TNF-, poly(I:C) e LPS in entrambe le linee cellulari. TGF- β1 al contrario ha ridotto l’espressione delle due mucine. Gli effetti di PDGF-AB sono dipendenti dal tipo cellulare; infatti, PDGF-AB non ha modificato l’espressione delle le mucine nelle cellule A549 mentre ha indotto un aumento di espressione nelle BEAS-2B. Gli effetti stimolatori piu’ elevati sono stati ottenuti con EGF, IL-13 e LPS. In conclusione il presente studio esplorativo ha consentito di individuare gli stimoli piu’ rilevanti per la produzione di mucine da parte delle cellule epiteliali respiratorie. Tali informazioni verranno utilizzate in futuri studi volti a determinare le vie di segnalazione attivate da tali stimoli con lo scopo finale di individuare bersagli di azione di farmaci innovativi in grado di contrastare efficacemente la sovrapproduzione di muco che caratterizza COPD.