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• epilessia
• astrociti
• trasporto nucleare

Il termine “epilessia” si riferisce a un gruppo di patologie neurologiche che si manifestano con la ripetuta comparsa di crisi provocate da una scarica elettrica anomala, sincronizzata e prolungata di cellule nervose della corteccia o del tronco cerebrale. Una delle forme più diffuse è l’epilessia dei lobi temporali, che colpisce le strutture del sistema limbico. Essa compare per lo più in seguito ad un evento scatenante (trauma cranico, ischemia cerebrale, tumori, convulsioni febbrili prolungate) che, dopo un lungo periodo di latenza, porta all’insorgenza della malattia vera e propria, caratterizzata da crisi spontanee, sempre più gravi e frequenti, e spesso resistenti al trattamento farmacologico. Esperimenti condotti su modelli animali della patologia suggeriscono che durante il periodo di latenza, definito epilettogenesi, avvengano modificazioni molecolari, citologiche ed elettrofisiologiche a carico dei neuroni di ippocampo e corteccia entorinale, ed è stato ipotizzato che tali cambiamenti siano dovuti ad alterazione dell’espressione genica.
Studi recenti hanno indicato le importine come possibili candidati nella modulazione dell’espressione genica nell’ippocampo, in riferimento al loro ruolo di trasportatori di fattori di trascrizione importanti per la regolazione dei geni neuronali. Esperimenti condotti nel nostro laboratorio su ratti trattati con 12 mg/kg di acido kainico (KA) suggeriscono inoltre una regolazione dell’espressione dell’importina β1 (Imp β1) durante l’epilettogenesi, nei neuroni piramidali delle regioni CA1 e CA3, nei granuli del giro dentato e negli astrociti.
Sulla base di queste considerazioni, durante il mio lavoro di Tesi ho condotto esperimenti atti a caratterizzare meglio il profilo di espressione dell’Imp β1 nei ratti epilettici: ratti maschi adulti sono stati trattati con 12 mg/kg di KA e sacrificati a tempi diversi, in modo da valutare la regolazione dell’espressione dell’Imp β1 nelle varie fasi dell’epilettogenesi.
In un primo blocco di esperimenti sono stati valutati i ratti acuti (30 minuti e 2 ore; rispettivamente, prima e durante l’insorgenza dello stato epilettico). I dati ottenuti mediante RT-PCR su RNA di ippocampo non mostrano differenze significative a livello trascrizionale tra i due gruppi di acuti e gli animali di controllo. Per valutare inoltre l’espressione della proteina, ho effettuato esperimenti di immunoistochimica su fettine di ippocampo, misurando poi l’intensità della marcatura per Impβ1 nei neuroni piramidali della regione CA1. Questi esperimenti hanno dimostrato la presenza di un aumento significativo della proteina dopo 30 minuti e 2 ore dal trattamento con KA. Da questi risultati si evince che l’espressione dell’Imp β1 è rapidamente indotta dall’attività epilettica.
In un secondo blocco di esperimenti sono stati valutati i ratti cronici (sacrificati 5 settimane dopo la somministrazione di KA). Dall’analisi di RT-PCR risulta un aumento, ma non significativo, dell’mRNA dell’ Imp β1, e l’intensità di marcatura per cellula nei neuroni piramidali della CA1 indica che il livello di espressione della proteina è simile nei due trattamenti; tuttavia, la conta delle cellule Imp β1 positive nello strato radiato della CA1 mostra un aumento significativo negli animali cronici rispetto ai controlli.
Ho quindi condotto esperimenti di doppia marcatura immunoistochimica per valutare i tipi cellulari coinvolti in questo aumento. L’analisi quantitativa dimostra che il numero di neuroni (NeuN positivi) e di astrociti (GFAP positivi) che esprimono l’Imp β1 non varia significativamente nei due gruppi di trattamento.
In un altro blocco di esperimenti topi adulti sono stati trattati con 30 mg/kg di KA e con MPEP (un farmaco antagonista dei recettori metabotropici del glutammato mGluR5, specifici degli astrociti), quindi sono stati sacrificati dopo 1 settimana dalla somministrazione (a uno stadio equivalente al ratto cronico). I risultati degli esperimenti di doppia marcatura immunoistochimica per Imp β1 e GFAP non indicano però differenze significative tra i due tipi di trattamento (KA e KA/MPEP): in entrambi i casi si osserva una forte gliosi, con la presenza di molti astrociti Imp β1 positivi; tra i vari campioni si osserva una certa variabilità, che però non è possibile ricondurre al tipo di trattamento.
Questi risultati dimostrano la presenza di una regolazione postrascrizionale sull’espressione della Imp β1 durante l’epilettogenesi, mentre non sembra che gli astrociti siano coinvolti in questo processo; esperimenti futuri saranno rivolti a caratterizzare il ruolo di atri tipi cellulari gliali (microglia, oligodendrociti) nella regolazione dell’Imp β1 nell’epilettogenesi.