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Thesis etd-11102023-130810


Thesis type
Tesi di specializzazione (4 anni)
Author
BELLINI, GABRIELE
URN
etd-11102023-130810
Thesis title
Rapporto tra neurodegenerazione e neuroinfiammazione nella malattia di Parkinson
Department
MEDICINA CLINICA E SPERIMENTALE
Course of study
NEUROLOGIA
Supervisors
relatore Prof. Ceravolo, Roberto
correlatore Prof. Siciliano, Gabriele
Keywords
  • Inflammasoma
  • malattia di Parkinson
  • Gut-brain axis
  • Neuroinfiammazione
Graduation session start date
05/12/2023
Availability
Withheld
Release date
05/12/2093
Summary
La malattia di Parkinson (MP) è una patologia neurodegenerativa cronica e progressiva del sistema nervoso centrale (SNC) facente parte delle sinucleinopatie.
È caratterizzata dalla presenza di sintomi motori quali bradicinesia, rigidità e tremore e da sintomi “non motori” a carico di altri organi e apparati.
I pazienti con MP presentano frequentemente disturbi gastrointestinali, tanto che questi ultimi sono oggi considerati parte integrante del quadro clinico della malattia. Essi possono precedere anche di anni l'esordio dei sintomi motori.
Secondo l’ipotesi di Braak la via digestiva e quella olfattoria rappresenterebbero la sede di origine della malattia.
Recentemente, è stato ipotizzato che in presenza di MP si determini uno sbilanciamento dell’asse brain-gut neuro-immunitario, che potrebbe portare a neuroinfiammazione enterica con conseguente disfunzione della motilità intestinale. Inoltre, i pazienti affetti da MP sono spesso caratterizzati da alterazioni del microbiota intestinale e da un aumento della permeabilità intestinale, che potrebbero portare a traslocazione di batteri con conseguente attivazione di una risposta infiammatoria capace di favorire l’aggregazione ed il misfolding dell’-sinucleina a livello del plesso sottomucoso. La proteina poi potrebbe viaggiare per via trans-sinaptica attraverso le fibre pregangliari parasimpatiche verso il nucleo motore dorsale del vago (NMDV).
L’obiettivo del presente studio, rivolto alla caratterizzazione istologica e molecolare del tratto digerente distale dei pazienti affetti da MP e RBD, è stato quello di valutare:
La presenza a livello ematico di alterazioni di alcuni parametri di infiammazione.
La presenza a livello della mucosa del colon di un’incrementata attività dell’inflammasoma NLRP3 e della sua possibile correlazione con i depositi di alfa-sinucleina
Lo studio ha incluso 28 pazienti affetti da MP e 18 pazienti affetti da disturbo comportamentale del sonno REM afferenti e 14 controlli sani.
Tutti i partecipanti allo studio (pazienti e soggetti di controllo) sono stati sottoposti a prelievo ematico per la valutazione TNF, Caspasi-1, Lipopolisaccharide Binding Protein (LBP).
10 pazienti con (MP), 4 con RBD e 9 controlli sono stati sottoposti anche a colonscopia con due prelievi bioptici a livello del colon discendente. Sulle biopsie sono state effettuate analisi di immunofluorescenza per valutare l’espressione di CD68/ASC e il deposito di alfa-sinucleina totale a livello della lamina propria del colon.
In tutti i pazienti è stata raccolta un’anamnesi accurata comprendente dati demografici e occupazionali, abitudini alimentari, terapia farmacologica in atto.
A tutti i pazienti sono stati somministrati i seguenti questionari:
- MDS-Unified Parkinson’s disease rating scale (MDS-UPDRS) item II e Item III per la valutazione della gravità dei sintomi motori e non motori.
- Montreal cognitive assessment per identificare un eventuale deterioramento cognitivo.
- SCOPA-autonomic questionnaire (SCOPA-AUT) per valutare la gravità dei disturbi disautonomici.
L’analisi statistica è stata condotta utilizzando l’ANOVA a una via e il test post-hoc di Dunnett. La significatività è stata fissata a 0.05.
La media della durata della MP dei pazienti inclusi nello studio è risultata pari a 1.7 anni, con una media di L-DOPA equivalent dose di 600.0. l’età media nei pazienti con malattia di Parkinson è risultata essere 67.5 , mentre nei pazienti con RBD 70. e nei controlli 65.7 .
Le determinazioni isto-morfologiche hanno permesso di valutare a livello della mucosa colica parametri riguardanti l’attivazione dell’inflammasoma tramite western blot e immunofluorescenza, in particolare abbiamo osservato:
- Un incremento significativo a livello della Procaspasi e Caspasi-1 nei pazienti con malattia di Parkinson rispetto ai controlli
- Dal punto di vista qualitativo un incremento dell’infiltrazione macrofagica CD68 e dell’ASC a livello della mucosa colica dei pazienti con malattia di Parkinson
- Un incremento significativo dei depositi di alfa-sinucleina nei pazienti con RBD rispetto ai controlli
La valutazione dei parametri circolanti ha permesso di evidenziare un incremento significativo dell’LBP nei pazienti con RBD e MP rispetto ai controlli , mentre TNF e caspasi-1 risultano essere aumentati in maniera statisticamente significativa solo nei pazienti con MP rispetto ai controlli.
L’aumento dell’LBP sierico, osservato nei pazienti con MP e RBD rispetto ai soggetti di controllo, indica un aumento della permeabilità intestinale. Infatti, l’LBP è un marcatore sierico dell’esposizione alle endotossine prodotte dai batteri del microbiota enterico, che possono derivare da microrganismi capaci di attraversare la barriera intestinale in presenza di alterazioni della sua permeabilità. Nelle fasi iniziali la proteina viene prodotta massicciamente, rilasciata in circolo e solo in un secondo momento va a legarsi con l’LPS prodotto dal microbiota intestinale con un decremento dell’LBP a livello sierico. È interessante notare come i livelli di TNF e caspasi-1 a livello circolante siano aumentati significativamente nei pazienti con MP rispetto ai controlli, ma non accada lo stesso nella popolazione con RBD.
Il presente studio permette di supporre come l’infiammazione a livello intestinale e il conseguente incremento della permeabilità della barriera enterica sia un evento precoce nel corso della malattia di Parkinson. Infatti, l’LBP sierico risulta essere aumentato nei pazienti con MP e negli RBD, l’attivazione dell’inflammasoma risulta essere maggiore nei pazienti con MP e qualitativamente parlando anche negli RBD rispetto ai controlli. Tuttavia, solo i pazienti con MP presentano indici di flogosi circolanti (TNF, caspasi-1) maggiori rispetto alla popolazione di controllo. L’incremento dell’infiammazione a livello sistemico attraverso la via ematica rappresenterebbe quindi un evento successivo che si manifesterebbe in un momento seguente rispetto al danno infiammatorio a livello intestinale.
In prospettiva sarà interessante valutare se le alterazioni parietali intestinali siano presenti anche in altri soggetti presintomatici a rischio di sviluppare la mallatia di Parkinson ovvero portatori di mutazioni genetiche autosomiche dominanti a penetranza completa (mutazione SNCA-Park1, mutazioni del gene LRRK2-Park 8). Sarà inoltre interessante valutare se nell’ambito delle coorti di soggetti presintomatici la presenza dell’alterazione intestinale sia in grado di condizionare dal punto di vista temporale l’eventuale fenoconversione in malattia clinicamente conclamata, con le implicazioni anche di tipo terapeutico o disease modifying di questa potenziale associazione.
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