Proteine correlate a patologie neurodegenerative: accumulo eritrocitario ed intestinale in un modello animale di Alzheimer.

Le malattie neurodegenerative sono un gruppo eterogeneo di malattie del sistema nervoso centrale definite dalla progressiva ed inarrestabile degenerazione di neuroni e glia. Queste malattie, oltre ad essere caratterizzate dalla disfunzione e dalla perdita di neuroni in specifiche aree del sistema nervoso, si distinguono per la presenza di “proteine misfolded”, ovvero caratterizzate da uno scorretto ripiegamento, che si accumulano sia a livello centrale che a livello periferico. Sebbene queste malattie siano distinte da specifici segni e sintomi clinici, condividono evidenti somiglianze e sono state definite “proteinopatie”. La malattia di Alzheimer è una malattia neurodegenerativa, annoverata tra le più importanti “proteinopatie”, che lentamente, progressivamente ed irreversibilmente distrugge la memoria e le funzioni cognitive. Tra le modificazioni patologiche della malattia di Alzheimer è presente atrofia cerebrale, data dalla progressiva perdita di neuroni, in particolare neuroni colinergici, con conseguente riduzione dell’attività della colina acetiltransferasi e del neurotrasmettitore acetilcolina; inoltre si ha la presenza, a livello della corteccia cerebrale, di depositi di proteina beta-amiloide, che a sua volta forma placche extracellulari e lesioni vascolari cerebrali, e di grovigli neurofibrillari intracellulari costituiti da proteina tau. La proteina beta-amiloide è prodotta a partire dalla APP, amyloid precursor protein, che porta a due forme di beta-amiloide: beta-amiloide 1-40 è la forma più comune; beta-amiloide 1-42 è la forma meno abbondante, ma è quella associata alla patologia. La sovrapproduzione di beta-amiloide 1-42 porta all’associazione fra monomeri, che conduce alla formazione di placche amiloidi. La proteina tau è codificata dal gene MAPT ed esiste in varie isoforme. È una fosfoproteina ed alti livelli di fosforilazione sono stati identificati come chiave molecolare della formazione dei grovigli neurofibrillari. L’accumulo delle proteine misfolded sembra verificarsi non solo a livello centrale, ma anche a livello di tessuti periferici, quali sangue ed intestino. Tuttavia, si ritrovano ancora pochi studi di correlazione sull’accumulo di queste proteine tra i vari compartimenti tissutali. Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di analizzare i livelli di proteine amiloidogeniche quali beta-amiloide, tau e fosfo-tau in campioni di sangue, di cervello e di intestino in topi SAMP8, topi transgenici che sviluppano spontaneamente la malattia di Alzhaimer, e topi SAMR1, topi di controllo che non sviluppano la malattia. Il sangue, prelevato dai topi a diversi stadi della malattia, è stato sottoposto a centrifugazione per isolare i globuli rossi, cellule nelle quali sono state analizzate le proteine amiloidogenetiche. Il cervello e l’intestino sono stati prelevati post-mortem e sono stati conservati in tampone fosfato. Per verificare la presenza delle proteine beta-amiloide, tau e fosfo-tau, e per determinarne la quantità nei globuli rossi, nel cervello e nell’intestino sono state utilizzate rispettivamente la tecnica di separazione elettroforetica in SDS-PAGE seguita da Western blot ed il saggio immunoenzimatico ELISA. I dati raccolti sono stati sottoposti ad analisi statistica attraverso StatView, un programma che comprende l’analisi della varianza, il t-test e l’analisi di regressione lineare. Al fine di individuare potenziali biomarker periferici della malattia, i risultati ottenuti sono stati analizzati per stabilire una eventuale correlazione cervello-sangue e cervello-intestino, relativamente ai livelli di proteine beta-amiloide, tau e fosfo-tau e di omo-aggregati proteici sia in topi sani, SAMR1, che in topi malati, SAMP8. E' stato quindi possibile valutare il livello di proteine che si accumulano a livello centrale nella malattia di Alzheimer ed equipararlo, in alcuni casi, a quello delle stesse nel sangue e nell’intestino. Questi dati possono contribuire all’utilissima individuazione di nuovi biomarker periferici della malattia. Infatti, in clinica, attualmente, per la diagnosi della malattia di Alzheimer, vengono analizzati i biomarker centrali individuati con imaging diagnostico, oppure biomarker a livello del liquido cefalorachidiano, CFS. Tuttavia, l’imaging è molto costoso ed accessibile solo in centri specializzati e, anche se la raccolta di CSF è una pratica di routine nella neurologia clinica ed il costo per i test di biomarker è molto più basso rispetto a quello dell’imaging, il prelievo lombare di CSF è una procedura complicata, lunga ed invasiva. In conclusione, lo studio eseguito vuole essere un punto di partenza per appurare l’eventuale potenzialità dei livelli di proteine e di omo-aggregati a livello periferico come nuovi potenziali biomarker, nella malattia di Alzheimer, in quanto l’analisi dei biomarker a livello eritrocitario ed intestinale può rappresentare un approccio veloce, semplice, pratico, economic