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Tesi etd-03242015-111344


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BIAGIONI, MARTINA
URN
etd-03242015-111344
Title
Interazioni neuro-vascolari nella Retinopatia diabetica: neuroprotezione come strategia terapeutica
Struttura
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOLOGIA APPLICATA ALLA BIOMEDICINA
Commissione
relatore Prof. Casini, Giovanni
Parole chiave
  • retinopatia
  • DR
  • neuroprotezione
  • diabete
  • retina
  • neurodegenerazione
Data inizio appello
13/04/2015;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
La Retinopatia diabetica (DR) è una delle più comuni conseguenze del diabete, spesso associata a deterioramento delle facoltà visive di vario grado fino alla cecità. Essa è stata per lungo tempo considerata essenzialmente un disordine del microcircolo poiché i primi segni clinici evidenziati in pazienti affetti erano a carico dei vasi, quali microaneurismi, edema e neoangiogenesi. Ad oggi, i trattamenti terapeutici più in uso sono diretti, per la maggior parte, verso la patologia vascolare. <br>Tuttavia non ci sono evidenze che la causa primaria della DR sia un difetto del microcircolo. Infatti, è stato mostrato come la neurodegenerazione, nelle sue due componenti di morte neuronale e attivazione gliale, preceda la disfunzione vascolare. La perdita dell’integrità dell’unità neuro-vascolare, ovvero dell’insieme di interazioni fisiche e biochimiche tra neuroni, glia e vasi volte a supportare l’attività dei neuroni con un adeguato sostegno metabolico, sarebbe dovuta, in prima istanza, alla disfunzione neuronale che assumerebbe un ruolo causale nelle manifestazioni microangiopatiche e nel danno alla barriera emato-retinica. <br>Posto il ruolo primario della componente nervosa della retina nella patogenesi della DR, è possibile ipotizzare l’efficacia di nuove strategie terapeutiche che mirino alla neuroprotezione. Tra le sostanze con azione neuroprotettiva, grande attenzione è stata recentemente rivolta ai peptidi neuroprotettivi fisiologicamente espressi. <br>Nel lavoro svolto è stato utilizzato un modello ex vivo di DR, rappresentato da espianti organotipici di retina coltivati in condizioni iperglicemiche ed euglicemiche, cioè di controllo, in cui la retina è incubata in un mezzo con una concentrazione di glucosio uguale a quelle a cui essa è esposta in condizioni fisiologiche. L’obbiettivo è quello di indagare le relazioni tra neuroni, glia e componente vascolare della retina nella DR, e di definire il time course degli effetti dello stress generato dal diabete sui singoli elementi dell’unità neuro-vascolare. <br>Come dato preliminare, l’utilizzo di una tecnica di staining vita-morte con Ioduro di Propidio, applicata ad espianti retinici incubati, per tempi diversi, con concentrazioni di glucosio crescenti, e maggiori di quelle a cui è fisiologicamente esposta la retina, ha indicato che è plausibile ipotizzare una relazione lineare tra concentrazione di glucosio nel mezzo di coltura e vitalità degli espianti; ciò suggerisce che nel modello adoperato, così come nella retina in vivo, durante la DR si assiste ad una risposta cellulare che si esplica anche sottoforma di aumento di morte cellulare indotta dall’alto glucosio. Si vuole valutare, inoltre, l’efficacia del trattamento con sostanze neuroprotettive, al fine di dimostrare che la neuroprotezione è in grado di limitare la produzione di fattori neoangiogenetici e il danno vascolare. Tramite RT-PCR è stato misurato che l’incubazione di espianti retinici in ambiente iperglicemico è associata ad un aumento dell’espressione sia del mRNA di Caspasi 3, enzima chiave nel processo apoptotico, sia di VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), uno dei principali fattori proangiogenici, rispetto ai controlli. Il trattamento con octreotide, analogo sintetico del neuropeptide somatostatina e noto neuroprotettore, inibisce questa variazione; tale risultato supporta l’ipotesi esposta di sopra, per cui le alterazioni patologiche, tipiche della DR, possono essere limitate tramite protezione dei neuroni dallo stato di sofferenza indotto dall’iperglicemia. Infine, si propone di focalizzare l’attenzione su uno dei cambiamenti biochimici chiave nella patogenesi della DR, cioè l’aumento dello stress ossidativo. <br>A tal fine sono analizzati i cambiamenti che riguardano sia la componente nervosa (induzione di apoptosi), sia quella vascolare (aumento dei livelli di fattori neoangiogenici) in espianti retinici trattati con H2O2 o coltivati in condizioni di controllo. I risultati preliminari ottenuti confermano un aumento dell’attivazione della Caspasi 3 al crescere della concentrazione di H2O2 nel mezzo e del tempo di incubazione con H2O2; si osserva come il processo apoptotico interessi diverse componenti cellulari in maniera sequenziale secondo una successione percui, a dosi minori, la morte cellulare riguarda elementi del comparto vascolare mentre, in concomitanza con trattamenti più forti (concentrazioni H2O2 più alte e maggiore durata dell’incubazione) siano interessate diverse cellule nervose. <br>In conclusione, i risultati finora ottenuti supportano l’ipotesi, esposta inizialmente, di un coinvolgimento primario della disfunzione neuronale come evento precoce nella DR e sostengono la validità e l’efficacia di trattamenti neuroprotettivi come strategia terapeutica mirata. Inoltre, le prove effettuate mostrano come un modello ex vivo adeguato sia un utile strumento, tra l’altro, per mettere in luce con maggior chiarezza singoli aspetti di un fenomeno complesso quale la patogenesi di malattie come la DR. <br>
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