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Thesis etd-05022023-105839


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
CURTO, EMILIA
URN
etd-05022023-105839
Thesis title
"Effetti di una miscela probiotica sulle funzioni cognitive e sulla neuroinfiammazione centrale in un modello murino di Alzheimer"
Department
FARMACIA
Course of study
FARMACIA
Supervisors
relatore Prof. Fornai, Matteo
relatore Prof.ssa Martelli, Alma
correlatore Dott.ssa Pellegrini, Carolina
Keywords
  • asse intestino-cervello
  • deterioramento cognitivo
  • miscela probiotica
  • topi SAMP8
  • interleuchina-1β
  • proteina tau
  • proteina β-amiloide
  • malattia di Alzheimer
  • microbiota intestinale
Graduation session start date
24/05/2023
Availability
Withheld
Release date
24/05/2093
Summary
La malattia di Alzheimer (MA) è una malattia neurodegenerativa e rappresenta la causa più comune di demenza. Il fattore di rischio più importante è rappresentato dall’età avanzata ma, il 5% circa dei pazienti manifestano un’insorgenza precoce causata probabilmente della presenza di un'ereditarietà autosomica dominante. La neurodegenerazione interessa diverse aree del cervello e causa una compromissione delle funzioni comportamentali e cognitive. Il sintomo iniziale e più comune è la perdita episodica di memoria a breve termine con relativo risparmio di memoria a lungo termine. Si manifestano anche sintomi neuropsichiatrici come apatia, ritiro sociale, agitazione, psicosi, alterazioni del linguaggio; inoltre, i pazienti affetti da MA spesso manifestano disturbi digestivi funzionali, tra cui movimenti intestinali frequenti, stipsi e disturbi defecatori. In fase avanzata il paziente perde completamente il controllo dei riflessi primitivi e ciò comporta la totale dipendenza dagli operatori sanitari. I sintomi descritti sono correlati ad una progressiva perdita della popolazione neuronale e conseguente riduzione dei contatti sinaptici nel sistema nervoso centrale (SNC). A livello cellulare la MA è caratterizzata da placche insolubili di peptide beta-amiloide (Aβ) che si depositano all'esterno dei neuroni in formazioni dense e, dai grovigli intracellulari neurofibrillari, dati da un accumulo di proteina tau iperfosforilata che si aggrega all'interno dei corpi delle cellule nervose. Numerose evidenze scientifiche dimostrano che le sinapsi colinergiche sono particolarmente colpite dalla neurotossicità precoce dei depositi di Aβ e che la perdita sinaptica è la principale causa del deterioramento cognitivo. Ad oggi non esistono terapie farmacologiche efficaci in grado di favorire la remissione della patologia, i farmaci utilizzati possono migliorare i sintomi cognitivi e comportamentali e rallentarne temporaneamente la progressione. Attualmente i dati provenienti da studi preclinici e studi sull’uomo consentono di ipotizzare che i cambiamenti nel microbiota intestinale possono contribuire alle alterazioni neurochimiche e progressive del SNC. Particolare attenzione è rivolta all'asse intestino-cervello, costituito da una comunicazione bidirezionale tra il sistema GI e il SNC; numerose ipotesi affermano che le malattie neurodegenerative centrali potrebbero esordire nel sistema nervoso enterico e diffondersi progressivamente verso l'alto al SNC attraverso le vie nervose che collegano l'intestino al cervello. Infatti, stato osservato che ceppi batterici patogeni e i prodotti del loro metabolismo possono traslocare nel flusso ematico e diffondere verso l'alto al cervello, dove possono compromettere l'integrità della barriera ematoencefalica e influenzare i circuiti neuronali centrali. Inoltre, prodotti batterici patogeni possono attivare direttamente le cellule immunitarie scatenando risposte infiammatorie; i mediatori dell’infiammazione prodotti, a loro volta, possono migrare verso il SNC e alterare la barriera ematoencefalica. A tale riguardo, studi recenti hanno valutato la possibilità di modulare il microbiota intestinale attraverso la somministrazione di pre- o probiotici al fine di prevenire e/o rallentare il decorso delle malattie del SNC. Su tali basi, lo scopo della presente tesi è quello di valutare se la somministrazione di una miscela probiotica (MP) negli stadi precoci della MA possa rappresentare un utile approccio terapeutico per contrastare o rallentare il decadimento cognitivo. La MP è stata somministrata per via orale ai topi SAMP8 (Senescence Accelerated Mouse Prone 8) che rappresentano un ormai noto ed impiegato modello sperimentale di sviluppo spontaneo di MA; infatti intorno ai 4 mesi di età , i topi SAMP8 sono caratterizzati da deficit di memoria e di apprendimento, intorno ai 6 mesi invece mostrano una condizione simile a quella di Mild Cognitive Impairment (MCI) e tra gli 8 e i 12 mesi sviluppano la MA conclamata; i topi SAMR1 sono stati impiegati come controllo. Gli animali sono trattati per 2 mesi a partire dal quarto mese di vita con lo scopo di valutare l’efficacia della somministrazione di MP prima della conclamazione della patologia a livello centrale. Nella settimana antecedente il sacrificio è stato effettuato il test cognitivo Morris Water Maze. Gli animali sono stati poi sacrificati e sono stati prelevati i tessuti di interesse. I lisati tissutali di cervello sono stati utilizzati per:
• Western blot per la valutazione dei livelli di espressione di Claudina-5, una giunzione stretta implicata nell’architettura della barriera ematoencefalica e
• kit ELISA per la valutazione dei livelli di interleuchina (IL)-1β e di β-amiloide (Aβ), indici patologici di neurodegenerazione e neuroinfiammazione centrale.
Sulla base dei risultati ottenuti nel presente studio possiamo concludere che la modulazione del microbiota intestinale con una MP nelle fasi più precoci della MA è in grado di contrastare il declino cognitivo e migliorare le performance motorie, contrastare la neuroinfiammazione attraverso una riduzione significativa dei livelli di IL-1β e ridurre il deposito di Aβ a livello centrale. In conclusione, l’assunzione di probiotici potrebbe rappresentare un utile approccio terapeutico per alleviare la MA e i sintomi intestinali correlati.
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