• Ceroidolipofuscinosi neuronale
• CLN5
• Lipidomica

Le ceroido-lipofuscinosi neuronali (NCL), note anche come malattia di Batten, sono un gruppo di malattie neurodegenerative ereditarie rare, caratterizzate dall'accumulo di materiali nei lisosomi. Queste patologie causano degenerazione neuronale, con manifestazioni quali epilessia, declino cognitivo, perdita della vista e, nei casi più gravi, morte prematura.
Esistono 13 forme genetiche di NCL, ciascuna causata da mutazioni in differenti geni. In questo studio abbiamo focalizzato l’analisi sulla forma CLN5, una rara variante tardo-infantile delle NCL, causata da mutazioni nel gene CLN5, che codifica per la proteina omonima.
Sebbene la funzione fisiologica precisa di CLN5 non sia completamente compresa, essa è implicata nel metabolismo lipidico e nella degradazione lisosomiale. Studi recenti hanno dimostrato che CLN5 codifica per la BMP sintasi (BMPS), un enzima chiave nella sintesi del bis(monoacilglicerolo)fosfato (BMP) all'interno dei lisosomi. Le mutazioni in CLN5, che causano NCL, riducono la produzione di BMP, contribuendo così alla disfunzione lisosomiale e alla neurodegenerazione osservata in queste patologie.
I BMP sono una classe di lipidi il cui rappresentante quantitativamente più importante è il BMP 18:1 (S,S). Questi lipidi sono fondamentali per la funzionalità lisosomiale, in particolare nel traffico lipidico e nella degradazione di molecole complesse come gli sfingolipidi, grazie anche alla possibilità di instaurare interazioni con il colesterolo a livello lisosomiale. Il BMP contribuisce alla stabilità delle membrane lisosomiali e al mantenimento dell'acidità necessaria per l'attività enzimatica. In condizioni di carenza o alterazione del BMP, come nelle NCL, la funzionalità lisosomiale è compromessa, portando all'accumulo di materiale non degradato.
Il lavoro di tesi è partito da queste premesse, ed ha avuto lo scopo di valutare il profilo lipidico in modelli di CLN5 (cervelli di zebrafish, sia adulti che larve), utilizzando tecniche di lipidomica mediante cromatografia liquida e spettrometria di massa ad alta risoluzione (LC-MS). Questa valutazione era tesa a definire eventuali legami tra disfunzione enzimatica e metabolismo lipidico. Questo approccio ha fornito un quadro generale sul profilo lipidico, che, oltre alla quantificazione specifica del BMP, ha contribuito ad fornire anche una caratterizzazione comparativa dell’intero assetto lipidico.
Infine è stato studiato un protocollo di espressione, purificazione, e valutazione dell’attività enzimatica di BMPS, al fine comprenderne meglio il ruolo metabolico e la potenziale applicabilità in ambito terapeutico.