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Un numero crescente di studi ha evidenziato, in particolare negli ultimi anni, una
maggiore prevalenza di diabete di tipo 2 (DM2) in alcune aree rurali, indicazione che
non ci si aspetterebbe, pensando allo stile di vita classicamente più sano. Questo ha
portato a sospettare un coinvolgimento dei pesticidi, verso cui queste popolazioni
sono verosimilmente più esposte, sia in termini temporali che quantitativi, nello
sviluppo del DM2.
Tra questi pesticidi troviamo il rotenone, un inibitore del complesso I della catena
respiratoria mitocondriale, noto anche come neurotossina selettiva per i neuroni
dopaminergici e, pertanto, utilizzato per sviluppare modelli murini di Parkinson.
D’altra parte, sono sempre di più i dati in letteratura a favore di un’associazione tra
Parkinson e diabete, in merito ad aspetti genetici, epidemiologici, clinici, eziologici,
fisiopatologici (in particolare disfunzione mitocondriale e protein misfolding) e
farmacologici. In più, sono molteplici anche le caratteristiche molecolari comuni tra
neuroni dopaminergici e β-cellule, soprattutto riguardo al ruolo della dopamina e alla
sensibilità allo stress ossidativo.
Alla luce di quanto detto, in questa tesi abbiamo in primis studiato le conseguenze
dell’esposizione della linea β-cellulare INS-1, derivata da insulinoma di ratto, alla
neurotossina rotenone.
I risultati ottenuti confermano il nostro sospetto, suggerendo una suscettibilità al
pesticida e rimarcando alcune similitudini con i neuroni dopaminergici.
Le alterazioni morfologiche e funzionali a carico dei mitocondri evidenziate in
microscopia elettronica sembrano essere il principale meccanismo d’azione di questa
tossina, in particolare per lo stress ossidativo che consegue all’inibizione del
complesso I della catena respiratoria mitocondriale.
Infine, abbiamo condotto degli esperimenti volti all’individuazione di sostanze che
potessero essere protettive nei confronti del rotenone, testando alcuni tra i principali
farmaci utilizzati nel trattamento del Parkinson e diabete, e tra i composti noti per le
loro proprietà citoprotettive ed antiossidanti,
Abbiamo così riscontrato che un effetto citoprotettivo contro il rotenone veniva
conferito dalla metformina e dall’ α-tocoferolo (vitamina E)