• ciclocreatina
• creatina
• creatine
• cyclocreatine
• gene therapy
• transporter
• trasportatore

La creatina è un derivato amminoacidico, che gioca un ruolo fondamentale nel metabolismo cellulare energetico, in particolare in tessuti come i muscoli e il cervello. La creatina è una molecola polare idrofila che non è in grado di attraversare lo strato lipidico della membrana senza un trasportatore specifico: il cosiddetto trasportatore della creatina.
La carenza del trasportatore della creatina (CrT) è un disordine metabolico ereditato dal cromosoma X (CTD, OMIM # 300352), che causa deplezione di creatina cerebrale, deficit cognitivi di apprendimento e memoria, disordini del movimento e alterazioni comportamentali, difficoltà di linguaggio e di articolazione, ed un’elevata suscettibilità a crisi epilettiche in circa l’1% dei soggetti di sesso maschile con ritardo mentale di eziologia sconosciuta. Tale sintomatologia si manifesta già dall'infanzia. Non esiste nessuna terapia efficace per la cura di questa patologia e la somministrazione di dosi anche molto alte di creatina non è in grado di ripristinare il contenuto cerebrale di creatina nei pazienti CTD. I modelli animali costituiscono uno strumento cruciale per esaminare i meccanismi patogenetici di una malattia e per sviluppare nuove strategie terapeutiche.
Lo scopo del progetto di tesi è stato quello di sperimentare su topi KO per il gene del trasportatore della creatina due terapie, basate sulla somministrazione orale di ciclocreatina (cCr) e sulla gene therapy. La cCr è un analogo lipofilico della creatina, che può vicariare, almeno parzialmente, le funzioni metaboliche della creatina stessa. La cCr è stata somministrata a tre diverse dosi ai topi KO per via orale, ogni giorno per 24 settimane a partire dal ventunesimo giorno di vita postnatale (P21). Per valutare l’efficacia della terapia gli animali sono stati sottoposti longitudinalmente a test comportamentali finalizzati a testare le funzioni psico-motorie e sono state condotte analisi EEG ed IOS imaging. I risultati degli esperimenti hanno mostrato benefici su tutti gli aspetti analizzati della CTD, sebbene necessiti di studi tossicologici più approfonditi, non manifesta effetti collaterali rilevanti o sviluppo di tolleranze. La gene therapy è stata condotta con iniezione intracerebroventricolare e intravenosa (vena temporale), utilizzando come vettore AAV(PHP.eB)-CAG a due diversi titoli virali. Sono stati condotti studi biochimici, immunoistochimici e comportamentali, che mostrano nel complesso l'efficacia dell'espressione del transgene e aumenti del contenuto creatinico a livello cerebrale.

Creatine is an aminoacidic derivative, which plays a fundamental role in energy cellular metabolism, especially in tissues such as muscles and the brain. Creatine is a hydrophilic polar molecule that is unable to cross the lipid layer of the membrane without a specific transporter: the so-called creatine transporter.
Creatine transporter deficiency (CrT) is a metabolic disorder inherited from the X chromosome (CTD, OMIM #300352), which causes depletion of brain creatine, cognitive learning and memory deficits, movement disorders and behavioral alterations, language and articulation difficulties, and high susceptibility to seizures in about 1% of male subjects with mental retardation of unknown etiology. This symptomatology has been manifested since childhood. There is no effective therapy for the treatment of this pathology, and the administration of even very high doses of creatine is not able to restore the brain content of creatine in CTD patients. Animal models are a crucial tool for examining the pathogenic mechanisms of a disease and for developing new therapeutic strategies.
The aim of the thesis project was to experiment in KO mice for the creatine transporter gene two therapies, based on oral administration of cyclocreatine (cCr) and gene therapy. CCr is a lipophilic analogue of creatine, which can vicariate, at least partially, the metabolic functions of creatine itself. CCR was administered at three different doses to KO mice orally, every day for 24 weeks from the twenty-first day of postnatal life (P21). To evaluate the effectiveness of therapy, the animals were subjected longitudinally to behavioral tests aimed at testing psycho-motor functions and EEG and IOS imaging analyses were carried out. The results of the experiments showed benefits on all aspects analysed of CTD, although it needs more in-depth toxicological studies, does not show significant side effects or development of tolerances. Gene therapy was conducted with intracerebroventricular and intravenous injection (temporal vein), using as an AAV(PHP.eB)-CAG vector to two different viral titles. Biochemical, immunohistochemical and behavioral studies have been conducted, showing overall the effectiveness of transgene expression and increases in creatine content at the brain level.