• autofagia
• autofagoproteasoma
• mitocondri
• Sclerosi Laterale Amiotrofica
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• vie autofagiche

Introduzione. La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una patologia neurodegenerativa dei motoneuroni del midollo spinale, del tronco encefalico e dei neuroni piramidali del V strato della corteccia motoria. Questo studio si è svolto su un modello sperimentale di SLA, studiando la morfologia ultrastrutturale dei motoneuroni di midollo spinale. In particolare, analisi morfologiche e morfometriche sono state eseguite su: corpo cellulare, dendriti e assoni, sia nel loro tratto prossimale che periferico. L’analisi morfologica e morfometrica è stata estesa anche al muscolo gastrocnemio. È stato, inoltre, studiato l’effetto di un inibitore di mTOR sull’autofagoproteasoma, un organulo di recente definizione, in cui convergono i due sistemi preposti alla rimozione delle componenti cellulari alterate.
Materiali e metodi. Gli esperimenti sono stati condotti su topi transgenici recanti la mutazione G93A nel gene superossido-dismutasi e relativi controlli con normale struttura del gene superossido-dismutasi. Un ulteriore fase sperimentale si è svolta somministrando a questi animali un trattamento cronico con l’inibitore di mTOR rapamicina (2 mg/Kg pro die). A fine malattia, quando i topi non erano più in grado di mantenere l'appoggio sui quattro arti, sono stati sacrificati e sono stati prelevati campioni di midollo lombo-sacrale e di muscolo gastrocnemio. Sono state effettuate analisi mediante microscopia ottica e immunomicroscopia elettronica a trasmissione (TEM).
Risultati. I motoneuroni nei topi G93A presentano alterazioni morfologiche che interessano i diversi compartimenti cellulari. A livello del corpo cellulare presentano un’intensa vacuolizzazione citoplasmatica e alterazioni mitocondriali. Queste ultime sono state osservate anche a livello dei dendriti e dell’assone. Nell’assoplasma prossimale è presente l'accumulo di materiale elettron denso e una scompaginazione dello strato più interno della mielina; tali alterazioni divengono ancora più drammatiche nell’assone distale, dove non è più riconoscibile la normale architettura del neurite.
Sono state ritrovate alterazioni anche nel muscolo gastrocnemio, dove si sono osservate drammatiche alterazioni strutturali non solo a livello mitocondriale, ma anche a carico dell’architettura dei sarcomeri.
Infine, con l’impiego di tecniche immunocitochimiche, che hanno consentito la rilevazione degli autofagoproteasomi, è stato dimostrato che i topi G93A presentano un numero minore di autofagoproteasomi rispetto a quelli di controllo.
Il trattamento con rapamicina ripristina nei topi G93A il numero di autofagoproteasomi.
Conclusione. Nella malattia del motoneurone esiste un deficit dei sistemi di rimozione rappresentati da autofagia e proteasoma. Questi sistemi, prima considerati separati, in realtà, convergono in un nuovo organulo, l’autofagoproteasoma, che è alterato nella SLA. L'attivazione dell’autofagoproteasoma è legata all’inibizione di mTOR.