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Thesis etd-05082022-203121


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
DOTO, RACHELE
URN
etd-05082022-203121
Thesis title
ALTERAZIONI DELLA BARRIERA EPITELIALE INTESTINALE NELLA MALATTIA DI PARKINSON: RUOLO DEL RECETTORE LRRK2
Department
FARMACIA
Course of study
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Supervisors
relatore Prof. Fornai, Matteo
correlatore Dott.ssa D'Antongiovanni, Vanessa
Keywords
  • Malattia di Parkinson
  • Parkinson Disease
  • Alterazioni della BEI
  • Enteric glia
  • Gliosi
  • Leucine-rich repeat kinase 2
  • Cellule gliali enteriche
  • LRRK2
Graduation session start date
25/05/2022
Availability
Withheld
Release date
25/05/2092
Summary
La malattia di Parkinson (MP) è una patologia neurodegenerativa multifattoriale caratterizzata da disfunzioni del tratto gastrointestinale (GI) già nelle fasi precoci della malattia. Studi recenti sostengono che l’insorgenza della MP sia riconducibile ad alterazioni che originano nell’apparato digerente, per poi diffondersi progressivamente a livello centrale, attraverso determinate vie nervose e immunitarie che collegano l’intestino al cervello. Negli ultimi anni è stato dimostrato che l’accumulo enterico di α-sinucleina, visibile già nelle fasi prodromiche della malattia, promuove l’attivazione di processi immuno-infiammatori enterici. Tali processi infiammatori contribuiscono alla compromissione dell’integrità della barriera epiteliale intestinale (BEI) con conseguente traslocazione di batteri nocivi dalla mucosa intestinale al compartimento interno, generando, così, un circolo vizioso che contribuisce sia alla cronicizzazione dei processi infiammatori intestinali che allo sviluppo di disfunzioni enteriche tipiche dei pazienti affetti da MP. In tale contesto, recenti studi hanno dimostrato che le cellule gliali enteriche (EGCs), componente fondamentale del Sistema Nervoso Enterico, sono regolatori fondamentali dei processi infiammatori enterici, facendo supporre un loro coinvolgimento nella patogenesi delle disfunzioni GI associate alle fasi iniziali della MP. In particolare, le ultime ricerche scientifiche si sono concentrate nel comprendere il ruolo del recettore Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2), espresso sia a livello enterogliale che a livello epiteliale, nella patogenesi della MP. Tale recettore, le cui mutazioni sono la causa più frequente di MP ereditaria, è coinvolto in molte vie di segnalazione immuno-infiammatorie ed in condizioni patologiche si attiva esasperando la risposta immuno-infiammatoria con conseguente danno all’organismo. Sulla base di queste considerazioni, la presente tesi ha avuto come obiettivo quello di investigare il ruolo delle EGCs nell’alterazione della BEI nella MP, utilizzando sia un modello murino transgenico A53T che un modello di co-coltura cellulare EGCs/IEC-6 (cellule epiteliali intestinali). In particolare, la ricerca si è focalizzata nel comprendere il ruolo del recettore LRRK2 nel cross-talk tra le EGCs e le IEC-6. Dagli esperimenti in vivo condotti sui topi A53T è emerso che, già nelle fasi prodromiche della malattia è visibile un accumulo di α-sinucleina a livello enterico e un aumento dell’espressione del recettore LRRK2. Inoltre, è stata osservato un aumento del marker gliale enterico (GFAP) e una riduzione dell’espressione della proteina giunzionale (tight junction, TJ) occludina, fondamentale per l’integrità della BEI, nei topi affetti da MP. Al fine di valutare una possibile correlazione tra questi eventi, sono stati condotti esperimenti su co-colture cellulari tra EGCs e IEC-6. Il trattamento con lipopolisaccaride (LPS) e α-sinucleina, utilizzato per mimare in vitro la condizione patologica della MP, ha indotto un incremento nell’espressione dei marcatori gliali GFAP e S100β, suggerendo la presenza di gliosi reattiva. E’ interessante notare, come le cellule gliali attivate hanno mostrato un incremento significativo del recettore LRRK2; tale effetto risulta abolito in presenza dell’antagonista di tale recettore. Come conseguenza dell’attivazione gliale e dell’aumento dell’espressione del recettore LRRK2, è stata osservata una riduzione dell’espressione della TJ nelle IEC-6 trattate con LPS e α-sinucleina. Questi risultati mostrano per la prima volta una correlazione tra attivazione enterogliale, recettore LRRK2 e le alterazioni della BEI in presenza della MP. In particolare, i nostri esperimenti suggeriscono che l’accumulo di α-sinucleina a livello enterico induce attivazione enterogliale e un aumento del recettore LRRK2, con conseguente incremento della permeabilità intestinale nella MP.
In conclusione, questi eventi fisiopatologici rappresentano uno dei primi segni della MP che potrebbero contribuire alle alterazioni intestinali tipiche dei pazienti con MP, e attraverso l’asse intestino-cervello, alla neurodegenerazione e neuroinfiammazione centrale.
File