• Beclin-1
• Chaperone-mediated autophagy –CMA
• mitofagia
• retinopatia diabetica precoce
• TFEB
• Vps34

La Retinopatia diabetica (DR) è una malattia oculare multifattoriale che colpisce la retina ed è una complicanza oftalmica comune fra i pazienti affetti da diabete mellito; pertanto di grosso impatto socio-economico nei paesi industrializzati. Il diabete mellito comprende una famiglia di malattie caratterizzate da anomala secrezione o attività dell’insulina responsabile della iperglicemia cronica che danneggia il microcircolo in più distretti corporei e anche a livello della retina. L’alto glucosio e i metaboliti tossici dello stesso determinano l’alterazione metabolica delle cellule della retina. I meccanismi patofisiologici della DR comprendono la produzione di AGE (prodotti avanzati della glicazione), stress ossidativo, acidosi metabolica e infiammazione. Si distinguono tre gradi di retinopatia diabetica: background, pre-proliferante e proliferante. La forma clinicamente manifesta è data dalla retinopatia diabetica in fase proliferante ove è possibile osservare a seguito di un insulto ischemico la formazione di neovasi estremamente fragili e soggetti a rottura che causano inevitabili fenomeni emorragici, preludio di una condizione di cecità. Questa proliferazione vasale patologica è dovuta principalmente all’ aumento dei livelli del fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF), un potente fattore pro-angiogenico. Recenti studi hanno dimostrato in espianti ex vivo di retina ischemica, oltre alla morte cellulare, l’espressione e il rilascio di VEGF tra le prime risposte di sofferenza retinica. In queste prime fasi dello sviluppo della malattia è improbabile che il VEGF sia correlato ai suoi effetti pro-angiogenici; piuttosto è probabile che il VEGF sia coinvolto in una strategia di protezione adottata dalla retina, in quanto ci sono evidenze che inibendo il VEGF si incrementi l’apoptosi. La correlazione tra apoptosi ed espressione/rilascio di VEGF permette di confermare l’ipotesi di un’interdipendenza tra neurodegenerazione e vasculopatia e questa correlazione è stata dimostrata con l’uso di sostanze come l’octreotide (un analogo sistemico della somatostatina, agonista selettivo dei recettori sst2/sst5) che agisce da neuroprotettore. In questa tesi propongo una serie di esperimenti che possano chiarire la conoscenza dei potenziali pathway implicati nella neuroprotezione focalizzando l’attenzione sulla regolazione dell’autofagia da parte dell’octreotide. L’autofagia è un processo di autodigestione cellulare in cui il contenuto citoplasmatico viene sequestrato in vescicole delimitate da doppia membrana, chiamate autofagosomi; queste si fondono coi lisosomi per la degradazione e il riciclo del materiale. L’invecchiamento e lo stress ossidativo sono riconosciuti come caratteristiche patologiche chiave in molte malattie oculari. Essi portano ad una maggiore quantità di organelli intracellulari alterati e ad un flusso autofagico difettoso. L'autofagia gioca un ruolo significativo nell’omeostasi cellulare attraverso la rimozione di proteine e organelli anomali. Componenti del pathway autofagico sono costitutivamente espressi a un alto livello nell’occhio, compresi: cornea, cristallino, retina, e orbita. Difetti nei macchinari autofagici sono stati descritti in diverse malattie neurodegenerative ciò significa che esiste una correlazione tra la sopravvivenza neuronale ed efficienza del processo autofagico. Abbiamo indagato una possibile regolazione dell’autofagia da parte dell’octreotide in condizioni di stress glicemico in un modello retinico ex vivo. Il modello consiste in una coltura organotipica di 10 giorni dove per gli espianti di retina murina ricreiamo tre condizioni: una condizione fisiologica in un terreno di coltura con glucosio 6 mM, una condizione patologica di alto glucosio 75 mM; e un’ulteriore condizione di alto glucosio 75 mM in cui trattiamo le retine con octreotide. In alto glucosio l’attvità di mTOR (mammalian target of rapamycin), risulta aumentata come dimostrato dalla fosforilazione della proteina ribosomale S6 (la proteina ribosomale fosforilata da S6K1, un effettore a valle di mTOR). Inoltre l’aumento dell’attività di mTOR determina la diminuizione dell’attività autofagica come dimostrato da LC3II (la forma coniugata di LC3) e p62/SQSTM1, due noti markers autofagici. Il trattamento con octreotide determina una riattivazione dell’attività autofagica andando a diminuire l’attività di mTOR. I dati prodotti dimostrano un possibile coinvolgimento dei processi autofagici nella patologia della DR che possono essere target di possibili trattamenti terapeutici.