Study of role of A-Beta peptides on angiogenesis related to Alzheimer's disease

Uno dei principali impedimenti alla ricostruzione di tessuti ed organi nell'ingegneria tessutale è la mancanza di strategie che assicurino costante e stabile vascolarizzazione. L'acquisizione di nuove conoscenze sui meccanismi che intervengono nel processo angiogenico potrebbe permettere una efficace applicazione clinica nella ricostruzione di tessuti e organi da una parte e nella riduzione della eccessiva crescita vascolare in patologie angiogenesi-dipendente dall'altra. L'angiogenesi è un processo complesso in cui numerosi cellule e mediatori cellulari interagiscono per stabilire un microambiente specifico per la crescita di nuovi vasi sanguigni (Bouïs et al, 2006). Questo processo si verifica sia in condizioni fisiologiche (sviluppo embrionale, ciclo mestruale, gravidanza, guarigione di ferite) che patologiche (processi infiammatori, psoriasi, crescita di metastasi). Negli ultimi tempi si sta affermando l'ipotesi che la demenza di Alzheimer (AD) non sia solamente una malattia neurodegenerativa caratterizzata da degenerazione neuronale e perdita delle connessioni sinaptiche ma anche una patologia vascolare. Numerose infatti sono le alterazioni riscontrabili a livello dei capillari cerebrali nei soggetti AD: vasocostrizione dei microvasi cerebrali, degenerazione delle cellule muscolari lisce vasali e alterazione della membrana basale. In particolare desta vasto interesse il possibile legame tra angiogenesi e AD derivante dall'osservazione di una aumentata densità  vascolare in prossimità delle placche senili nei pazienti AD rispetto a soggetti anziani non dementi (Vagnucci and Li, 2003). Le placche senili, depositi extracellulari e vascolari di materiale proteico costituite in prevalenza dal peptide β-amiloide (Aβ), assieme ai grovigli neurofibrillari (NFT), costituiti dalla forma iperfosforilata della proteina τ, rappresentano le principali alterazioni neuro-patologiche riscontrabili nel cervello di soggetti AD (Robertson et al., 2003). Numerosi studi in vivo, ex-vivo e in vitro riportano risultati contraddittori sulla capacità  del peptide Aβ di stimolare il processo angiogenico (Paris et al., 2004; Cantara et al., 2004). Scopo di questo lavoro di ricerca è il tentativo di comprendere alcuni meccanismi che favoriscono questo processo. Da questo lavoro di ricerca è emerso che il peptide Aβ è pro-angiogenico in vivo, ex-vivo e in vitro su cellule endoteliali cerebrali umane e anti-angiogenico su cellule endoteliali cerebrali di ratto, probabilmente come conseguenza dell'effetto citotossico effettuato dal peptide su queste ultime. Inoltre il Aβ1-42 non interferisce sulla via di espressione e rilascio di VEGF da parte di cellule endoteliali cerebrali e di astrociti di ippocampo di ratto in coltura. Gli astrociti secernono sostanze che inducono angiogenesi e rilascio di IL-6 da parte delle cellule endoteliali cerebrali di ratto in coltura indipendentemente dal trattamento con Aβ1-42. Infine la presenza di hVEGF165 inibisce l'effetto tossico e anti-angiogenico del peptide probabilmente in seguito al sequestramento del Aβ1-42 ad opera del legame Aβ1-42-hVEGF165. Altri studi sono necessari al fine di comprendere i meccanismi di angiogenesi correlata con la AD sebbene sembri evidente che essa possa derivare dall'interazione di diversi tipi cellulari in risposta all'effetto del peptide Aβ su di esse. Sembra tuttavia che l'alterazione dell'endotelio capillare e la conseguente ipossia contribuiscano all'attivazione di tale processo.