• ferro
• miR-29

La mia tesi si inserisce in un progetto di più ampio respiro che ha come oggetto di studio il ruolo fisiologico del microRNA-29 nella vita adulta e nell’invecchiamento dei vertebrati. Le indagini sperimentali vengono condotte sia in vivo, utilizzando come sistemi modello Danio rerio e Nothobranchius furzeri (il vertebrato dall’aspettativa di vita più breve conosciuto, utile nello studio dell’invecchiamento), che in vitro facendo uso di linee cellulari quali HEK-293.
Inizialmente nel nostro laboratorio è stato osservato che questa famiglia di microRNA è quasi del tutto assente durante la fase dello sviluppo embrionale tuttavia il profilo di espressione aumenta fortemente nei primi mesi di vita e continua ad aumentare durante tutta la vita adulta. Questa regolazione in funzione dell’età sembra essere estremamente conservata infatti è comune a uomo, topo, D. rerio e N. furzeri. E’ stato poi ipotizzato esserci una relazione tra il miRNA-29 e l’omeostasi del ferro intracellulare, che, come è noto già da tempo, accumula nei tessuti (nello specifico nel cervello) durante la vita adulta e l’invecchiamento. La somministrazione di ferro nei pesci adulti induce un aumento dell’espressione del miR-29, condizione annullata dall’uso di desferrioxamina, uno specifico chelante del ferro.
E’ stata quindi ipotizzata un controllo dei geni coinvolti nel pathway di regolazione del ferro da parte del miR-29.
L’obbiettivo del mio lavoro è stato quello di validare in vitro e in vivo la relazione molecolare esistente tra il miR-29 e ireb2 che codifica per la proteina Irp2.
Irp2 è un master regulator dell’omeostasi del ferro intracellulare poiché regola a livello post-trascrizionale la maggior parte dei geni implicati in questo processo.
Ho ottenuto la prima conferma tramite un’analisi in silico che prediceva un putativo legame del miR-29 all’ mRNA di ireb2. Ho dimostrato, sia in zebrafish che in colture cellulari di mammifero, che il miR-29 direttamente regola la traduzione di ireb2 legandosi alla sua 3’-UTR. Inoltre, in linee transgeniche di pesce con una loss of function del miR-29, ho dimostrato tramite Western Blot un aumento dell’espressione di Irp2 e come conseguenza, una disregolazione di TFR1 (transferrin receptor 1), gene direttamente da essa regolato. La riprova dell’importanza della regolazione del miR-29 sull’omeostasi del ferro intracellulare durant l’invecchiamento è stata ottenuta mediante analisi di accumulo di ferro e lipofuscina in pesci transgenici overesprimenti la sponge-29.
Questi miei dati, insieme ad altri, mostrano come il microRNA-29 regoli in toto il metabolismo intracellulare del ferro; ciò assume particolare rilievo alla luce del fatto che l’accumulo eccessivo di ferro è causa o concausa di patologie importanti come la malattia di Alzheimer e il morbo di Parkinson.