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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

 

Tesi etd-12082010-100548


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
GENNARO, MARIANGELA
URN
etd-12082010-100548
Titolo
Ruolo della condroitinasi ABC nella plasticita della corteccia di ratto adulto in seguito a danno ischemico focale
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
NEUROBIOLOGIA
Commissione
relatore Prof. Pizzorusso, Tommaso
correlatore Prof.ssa Nardi, Irma
controrelatore Prof. Andreazzoli, Massimiliano
Parole chiave
  • ictus ischemico focale
  • corteccia cerebrale
  • condroitinasi
  • plasticità
  • matrice extracellulare
  • recupero funzionale
Data inizio appello
03/03/2011;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
03/03/2051
Riassunto analitico
Ruolo della Condroitinasi ABC nella plasticità della corteccia di ratto
adulto in seguito a danno ischemico focale
L’ictus ischemico rappresenta l' 80% dei casi di ictus e interessa principalmente la
funzionalità della corteccia motoria dell’individuo e porta spesso a limitazioni funzionali
croniche nei movimenti dei pazienti. La riabilitazione fisica e le terapie farmacologiche sono
spesso insufficienti per ripristinare le funzioni motorie ad un livello precedente al danno
ischemico.
L’occlusione o ipoperfusione di un vaso cerebrale, entro pochi minuti, causa nel tessuto
cerebrale la morte delle cellule neuronali indotta dalla cascata di eventi biochimici che si
hanno dopo l’ischemia determinando effetti citotossici e di eccitotossicità in un’area focale
detta “core” . La zona attorno al core, chiamata penombra ischemica, presenta cellule
funzionalmente coinvolte ma ancora vitali per la presenza di circoli collaterali. La Penombra
e’ considerata un area in cui la funzionalità dei neuroni può essere recuperata, e rappresenta
una opportunità per interventi terapeutici per preservare, permettere e promuovere la plasticità
dato che il recupero parziale delle funzioni motorie dipende dalla neuroplasticità della
corteccia sensitivo motoria.
La ricerca che ho svolto si basa sullo studio della plasticita’ neuronale in presenza di un danno
cerebrale indotto in un modello animale per mezzo di un potente agente vasocostrittore,
l’endotelina ( ET­1), iniettato localmente nella corteccia motoria del ratto. Tale procedura
rappresenta il modello di elezione per studiare gli eventi funzionali e molecolari derivanti
dall'ischemia focale. Infatti, ET­1 iniettata nella corteccia a livello dell’area motoria primaria
corrispondente alla rappresentazione dell’arto anteriore, causa una riduzione del flusso
sanguigno e conseguente necrosi e apoptosi dei neuroni nell'area di danno, crea una zona di
penombra attorno al sito di lesione e causa dei danni selettivi alla funzionalità dell’arto
anteriore. Il danno compromette la capacità motoria dell'arto controlaterale alla corteccia
trattata e ciò è appurabile confrontando le performances motorie dei ratti con test
comportamentali quali lo skill reaching test prima e dopo l'iniezione di Endotelina­1.
Ho usato questo modello di ischemia focale per lo studio degli effetti di un trattamento che
promuova la plasticità nella corteccia motoria primaria, utilizzando un protocollo acuto di
iniezione locale di un agente pro plastico (l’enzima batterico condroitinasi ABC) direttamente
nella zona della penombra circostante la zona di danno. Lo scopo dello studio è capire se il
trattamento con condroitinasi ABC favorisce il recupero funzionale attorno il sito di lesione
in modelli di ratto con ischemia focale. E’ stato infatti dimostrato che l'enzima batterico
condroitinasi ABC, per le sue capacità neuroplastiche, promuove recupero funzionale a livello
del sito della corteccia lesionata, attraverso un'azione di rimaneggiamento della matrice
extracellulare determinato dalla degradazione dei proteoglicani condroitinsolfato.
Il protocollo del trattamento della condroitinasi ABC, prevede due step di iniezioni:la prima
dose coiniettata all'endotelina­1 e la seconda dose a distanza di una settimana dalla prima
iniezione. Nei controlli al posto della chondroitinasi viene iniettata soluzione salina. Gli effetti
del trattamento con condroitinasi ABC sono stati osservati sia dal punto di vista molecolare
che comportamentale.
1) L’analisi del tessuto corrispondente alla zona di danno indica che l’ampiezza dell’area
danneggiata è simile nei due gruppi di animali, tuttavia l’analisi della reattivita’
immunoistochimica dell’area corrispondente alla penombra nel cervello dei ratti trattati con
condroitinasi ha evidenziato una variazione dell’espressione di due marcatori della plasticita’
sinaptica, vglut (Vesicular Glutamate Transporters) e vgat (vesicular GABA transporter).
2) l’analisi comportamentale effettuata con il test specifico del “ single pellet reaching skill
test” ci ha permesso di apprezzare un recupero funzionale della motilità fine nei ratti trattati
significativamente maggiore di quello è stato osservato in ratti controllo.
I risultati ottenuti nell’ambito di questa tesi sperimentale indicano che l'applicazione
localizzata del promotore neuroplastico condroitinasi ripristina la funzionalità cerebrale
associata al movimento della zampa anteriore di ratti lesionati dall’ictus. Dai nostri risultati
inoltre e’ possibile speculare che il miglioramento funzionale sia correlabile ad una
attivazione della plasticita’ e selettiva riorganizzazione dei circuiti neuronali , come suggerito
dalla variazione d’espressione dei due marker sinaptici.
Future strategie terapeutiche potranno rivolgere il loro interesse alla determinazione della
finestra temporale entro cui gli effetti neuroplastici della condroitinasi si esplicano. I risultati
ottenuti fino ad ora con questo studio potrebbero avere una valenza significativa nella terapia
clinica post­ischemica.
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