• glioblastoma multiforme
• mTOR
• autofagia
• GSPCs
• rapamicina
• U87MG

I gliomi sono neoplasie che originano dalle cellule gliali (astrociti e oligodendrociti) e, tra i tumori primitivi dell’encefalo, sono le forme più frequenti. Tra questi il glioblastoma (GB, astrocitoma di grado IV) è la forma più aggressiva, caratterizzata da molteplici alterazioni molecolari, particolare tendenza all’invasione ed elevata resistenza a chemioterapia e radioterapia. Dal punto di vista istologico il GB è costituito da una popolazione eterogenea di cellule tumorali scarsamente differenziate e presenta regioni dense di focolai necrotici “a pseudo-palizzata”. Inoltre mostra intensa proliferazione microvascolare e infiltrazione nei tessuti circostanti, entrambe sostenute dalla presenza di nicchie contenenti cellule staminali/progenitrici del GB (GSPCs). A livello molecolare, recidiva e infiltrazione sono correlati con l’incremento del complesso molecolare mTOR (mammalian Target Of Rapamycin), dotato di attività chinasica che controlla la vitalità cellulare. In particolare, mTOR agisce da modulatore negativo dell’autofagia, la principale via di rimozione di macromolecole ed organelli danneggiati, la cui alterazione è alla base di molte malattie. Sebbene sia noto da tempo che la rapamicina e i suoi analoghi strutturali agiscono come potenti inibitori di mTOR, non vi sono studi definitivi riguardanti il loro effetto sul GB.
A tale scopo nel presente studio si è valutato l’effetto indotto da varie dosi di rapamicina in un modello sperimentale in vitro di GB, utilizzando una linea cellulare di glioma umano (U87MG). A queste cellule è stata somministrata rapamicina a varie concentrazioni, da 1 fino a 1000 nM, per un tempo di esposizione di 24 ore. I risultati ottenuti hanno evidenziato che, a basse dosi, la rapamicina non ha nessun effetto sulla vitalità cellulare, mentre alte dosi sono citotossiche. In particolare, la rapamicina induce morte cellulare in maniera dose-dipendente a partire da 10 nM, fino a raggiungere un plateau alla dose di 100 nM (50% di morte cellulare). Dosi di rapamicina comprese tra 1 nM e 10 nM promuovono invece differenziamento cellulare. Questo effetto è stato valutato sia dal punto di vista istologico che immunocitochimico. In particolare, all’aumentare della concentrazione di rapamicina si osservano modificazioni della morfologia cellulare, che consistono nell’aumento del numero e della lunghezza dei prolungamenti cellulari. Allo stesso tempo, dosi crescenti di rapamicina provocano una riduzione dell’immunopositività per gli antigeni di staminalità (nestina) e un aumento dell’immunopositività per antigeni di differenziamento neuronale (β-tubulina). Infine è stata misurata l’espressione di α-sinucleina, un substrato dell’autofagia (mTOR-dipendente), che rappresenta un marker in numerose malattie neurodegenerative. L’espressione dell’α-sinucleina è stata indagata attraverso western-blot e immunocitochimica. Il trattamento con rapamicina promuove una riduzione dose-dipendente della proteina. Questi risultati sono stati confermati da studi preliminari, in corso di completamento in un modello in vivo di GB. In questo modello basse dosi di rapamicina, prolungano la sopravvivenza e inibiscono la crescita tumorale.