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L’angiogenesi retinica patologica è una delle cause maggiori di una classe di malattie associate alla retina, le retinopatie proliferative. In malattie come la retinopatia del prematuro (ROP), la retinopatia diabetica (DR) o la degenerazione maculare senile (AMD), infatti, la neoangiogenesi, derivante dalla peturbazione patologica dell’equilibrio omeostatico dell’organo, porta alla formazione di grovigli di vasi aberranti la cui permeabilità risulta alterata. L’alterazione della funzionalità di questi vasi provoca piccole emorragie che in seguito evolvono in versamenti più ampi di essudato nell’ambiente extracellulare ed emorragie più estese. Mediante questo meccanismo, ancora in fase di studio, inizia la cascata di eventi di tipo infiammatorio che portano, come ultima conseguenza, al distacco della retina. È ormai ben chiaro che il fattore determinante per l’attivita neoangiogenica anomala nella retina sia la sovraespressione del vascular endothelial growth factor (VEGF). Fino ad ora, terapie farmacologiche mirate a contenere gli effetti delle retinopatie proliferative sono state,in larga parte, mirate al blocco del segnale neoangiogenico mediante l’utilizzo di molecole anti-VEGF. Questo tipo di terapie, però ,è limitato da una serie di effetti collaterali locali e sistemici che rendono la terapia non ideale.
Lo studio qui presente si propone di testare l’impiego dell’acido Acetyl-11-keto-β-boswellico (AKBA) come alternativa nella terapia antiangiogenica. Recentemente è stato dimostrato, infatti, che la produzione di VEGF è dipendente dall’attivazione di un pathway intracellulare che coinvolge STAT3, fattore di trascrizione che una volta fosforilato, in seguito a differenti stimoli come ipossia, dimerizza e, una volta entrato nel nucleo, funge da fattore di trascrizione per differenti geni tra cui lo stesso VEGF. Le potenzialità antiangiogeniche di AKBA sono state già dimostrate in studi sui tumori dove questo agisce attraverso l’attivazione di Src homology region 2 domain-containing phosphatase 1 (SHP-1), il quale determina la defosforilazione di STAT3 e quindi l’inibizione del signaling per la produzione di VEGF.
La funzionalità di AKBA è stata testata, in questo studio, mediante trattamenti su modelli di retinopatia proliferativa in vivo ed in vitro. Trattamento in vivo utilizza il modello murino di Oxygen-induced Retinopathy (OIR), mentre il modello in vitro comprende la coltura di cellule endoteliali retiniche (HRMEC). L’applicazione del modello in vivo permette di testare l’azione del farmaco in un modello vivente considerando, dunque, gli effetti dello stesso a livello retinico e sistemico mediante somministrazione sottocutanea ed intravitreale di AKBA. Il modello in vitro è impiegato per testare l’effetto di AKBA su uno dei target cellulari di questo farmaco nella retina. Le analisi sui trattamenti sono condotte mediante western blot, PCR e tecniche di immunoistochimica per gli esperimenti in vivo, mentre sono operati saggi di proliferazione, migrazione e formazione di da parte delle HRMEC in vitro.
I risultati dimostrano come l’azione di AKBA sia in grado di aumentare l’espressione di SHP-1 e diminuire i livelli della forma fosforilata di STAT3. In questo modo, come ipotizzato, il livello di espressione di VEGF risulta diminuito. L’analisi del plesso vascolare superficiale di espianti retinici di topi OIR trattati con AKBA dimostra, inoltre, che il blocco del signaling per la produzione di VEGF provoca una diminuzione della presenza di grovigli di vasi aberranti. Il trattamento con AKBA delle HRMEC riduce la proliferazione, la migrazione e la formazione di tubi indotta da VEGF.
Il presente studio conferma e applica la capacità anti-angiogenica di AKBA considerando tale molecola come una possibile alternativa alle terapie anti-VEGF. Allo stesso modo, però, si propone, mediante l’impiego di questa molecola, di comprendere meglio i meccanismi che stanno alla base della patogenesi di questa classe di malattie.