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Tesi etd-01102019-112727


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
BARTALONI, ELEONORA
URN
etd-01102019-112727
Title
Valutazione dei livelli centrali e periferici di eterocomplessi di α-sinucleina in un modello animale di Alzheimer
Struttura
FARMACIA
Corso di studi
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Commissione
relatore Prof.ssa Trincavelli, Maria Letizia
relatore Dott.ssa Daniele, Simona
Parole chiave
  • malattie neurodegenerative
  • malattia di Alzheimer
  • biomarkers
  • α-sinucleina
  • eterocomplessi di α-sinucleina.
Data inizio appello
30/01/2019;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
30/01/2022
Riassunto analitico
Le malattie neurodegenerative sono caratterizzate dalla perdita lenta e progressiva di cellule neuronali in specifiche aree del cervello.
Queste patologie si manifestano con diverse modalità, a seconda dell'area del cervello interessata dalla perdita neuronale e a seconda del tipo di neuroni che vengono colpiti, ma sono accomunate dalla presenza di proteine che diventano strutturalmente anormali: le proteine non riescono a ripiegarsi nella loro configurazione normale e, in questo stato mal ripiegato, possono perdere la loro funzione o, addirittura, diventare tossiche. Per questa ragione le malattie neurodegenerative interessate dal ripiegamento anomalo delle proteine sono definite “proteinopatie”, tra le quali la malattia di Alzheimer rappresenta la più diffusa fra la popolazione over 65 anni e la causa più comune di demenza.
Il morbo di Alzheimer è una patologia cerebrale progressiva e irreversibile, che distrugge lentamente la memoria e le capacità cognitive.
Le placche di proteina β-amiloide, Aβ, a livello extraneuronale e i grovigli neurofibrillari di proteina tau accumulati a livello intraneuronale sono gli elementi neuropatologici caratteristici della malattia di Alzheimer, nonché le principali cause del danneggiamento e della morte neuronale.
Il peptide Aβ ha origine dalla proteina APP (Amyloid Precursor Protein) che genera due forme di Aβ, Aβ40 e Aβ42: quest’ultima è la forma neurotossica associata alla malattia di Alzheimer.
Oltre alle proteine Aβ e tau, la proteina α-sinucleina, α-syn, sembra essere coinvolta nella patogenesi della malattia di Alzheimer. Infatti, circa il 40-50% dei pazienti con malattia di Alzheimer presentano i Corpi di Lewy, ammassi proteici tipici della malattia di Parkinson che si sviluppano all’interno dei neuroni, dovuti all’aggregazione della proteina α-syn: questi pazienti dimostrano un declino cognitivo accelerato tipico.
Oltre ad essere coinvolta nella formazione di omoaggregati, la proteina α-syn sembra interagire con Aβ e tau, promuovendo la loro reciproca aggregazione, portando alla formazione di eterocomplessi di α-syn, ovvero α-syn/Aβ e α-syn/tau. Tuttavia, l’accumulo di Aβ, tau, α-syn e dei loro eterocomplessi non si manifesta solo a livello centrale, ma anche a livello dei tessuti periferici, soprattutto dei globuli rossi. Per questo, la ricerca e la quantificazione delle proteine a livello periferico sta emergendo, in quanto esse possono essere ricercate in un fluido più accessibile e con una tecnica semplice, economica e poco invasiva, quale il prelievo venoso.
Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di valutare e quantificare la proteina α-syn e gli eterocomplessi α-syn/Aβ e α-syn/tau nel cervello e nei globuli rossi in un modello animale di Alzheimer, al fine di stabilire una correlazione tra l’accumulo centrale e periferico di queste proteine.
Il topo SAMP8 è stato usato come modello animale di invecchiamento accelerato, perché presenta precoci deficits di apprendimento e memoria. Come modello animale di controllo è stato usato il topo SAMR1, che invece presenta un invecchiamento fisiologico.
Per l’analisi dei livelli proteici della proteina α-syn e degli eteroaggregati α-syn/tau e α-syn/Aβ, sono stati prelevati cervello e globuli rossi dai topi SAMP8 e SAMR1, rispettivamente a diversi stadi della malattia e a diverse età. La valutazione e la quantificazione dei livelli di proteine nel cervello e nei globuli rossi sono state effettuate attraverso l’elettroforesi, seguita dal Western Blot, e da dosaggi immunoenzimatici specifici.
I dati raccolti sono stati sottoposti ad analisi statistica attraverso StatView, un programma che comprende l’analisi della varianza, il t-test e l’analisi di regressione lineare.
I risultati ottenuti hanno dimostrato che i livelli di α-syn nel cervello risultano più alti nei topi SAMP8 rispetto ai topi SAMR1 a 6 mesi e tendono a decrescere con il progredire della malattia. Parallelamente, nei globuli rossi, la proteina α-syn decresce con il progredire della patologia.
La concentrazione di α-syn/Aβ nel cervello decresce nel topo SAMP8 con il progredire della patologia, comparato con il topo SAMR1 di pari età. Al contrario, nei globuli rossi, i livelli di α-syn/Aβ sembrano aumentare a 8 mesi rispetto allo stadio precoce della malattia.
I livelli di α-syn/tau decrescono nel cervello dei topi SAMP8, mentre nei globuli rossi aumentano nello stadio avanzato della patologia.
Questi dati suggeriscono che: 1) i livelli di α-syn hanno un andamento esattamente parallelo nel cervello e nei globuli rossi, ovvero decrescono con il progredire della malattia; 2) i livelli di α-syn/Aβ e quelli di α-syn/tau hanno una tendenza opposta nei globuli rossi rispetto al cervello, infatti essi tendono a diminuire nel cervello e parallelamente ad aumentare nei globuli rossi con il progredire della patologia. Da queste osservazioni è stato quindi possibile valutare il livello di proteine che si accumulano a livello centrale ed equipararlo a quello delle stesse nel sangue, ovvero nei globuli rossi.
Questi dati possono contribuire all’individuazione di nuovi biomarkers a livello centrale e periferico per la diagnosi della malattia di Alzheimer. Attualmente, per la diagnosi vengono analizzati i biomarkers centrali individuati con imaging diagnostico (PET), oppure biomarkers a livello del liquido cefalorachidiano, CSF. Tuttavia, l’imaging è molto costoso e, nonostante il costo per i test di biomarkers per il prelievo lombare di CSF sia molto più basso rispetto a quello dell’imaging, questa è una procedura lunga ed invasiva.
In conclusione, lo studio vuole essere un punto di partenza per l’utilizzo della proteina α-syn e dei suoi eterocomplessi come biomarkers centrali e periferici nella malattia di Alzheimer, in quanto l’analisi a livello centrale può essere d’aiuto per una diagnosi certa della malattia e, parallelamente, l’analisi a livello periferico può rappresentare un approccio veloce, economico e poco invasivo per una diagnosi precoce.
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