La metanfetamina induce nel topo inclusioni neuronali e un incremento di alfa-sinucleina all'interno dei neuroni dopaminergici

La presenza di inclusioni neuronali è una caratteristica anatomopatologica di un ampio numero di malattie neurodegenerative come la Malattia di Parkinson (MdP). Questi inclusi, noti anche come corpi di Lewy, sono inclusioni di natura principalmente proteica che si trovano all’interno dei neuroni dopaminergici della substantia nigra pars-compacta (SNpc), nei neuroni della corteccia cerebrale e nel proencefalo basale. Queste inclusioni sono state descritte come aggregati citoplasmatici neuronali debolmente eosinofili. L’accumulo di questi aggregati citoplasmatici, è un fenomeno complesso che può avere molte cause. Uno dei meccanismi biochimici che possono causare l’accumulo di tali formazioni, è rappresentato dal sistema Ubiquitina-Proteasoma che, insieme all’autofagia, è il principale meccanismo cellulare di degradazione delle proteine anomale, mutate o eccessivamente espresse. Il mancato funzionamento del sistema Ubiquitina-Proteasoma, anche in maniera parziale, infatti, è in grado di determinare un accumulo di proteine nel citosol cellulare che, aggregandosi, formano le inclusioni o corpi di Lewy. Presenza costante nei corpi di Lewy è l’alfa-sinucleina, una proteina presinaptica la cui funzione è ancora in gran parte sconosciuta. L’alfa-sinucleina è presente nei corpi di Lewy, fin dai primi stadi della loro formazione tanto che ne costituisce il marker specifico. Gli studi condotti dal nostro gruppo su cellule PC12 trattate con metanfetamina (METH) hanno permesso di osservare la formazione di inclusioni citoplasmatiche contenenti alfa-sinucleina. Al fine di indagare questo fenomeno in maniera più approfondita, abbiamo condotto una serie di ricerche in vivo su topi C57/Black (N=40). Al primo gruppo di animali (N=20) è stata somministrata (i.p.) METH alla dose di 5 mg/kg per tre volte ad intervalli di due ore, mentre al secondo gruppo (N=20), e stata somministrata soluzione salina con le stesse modalità e con le stesse tempistiche. I topi trattati e di controllo sono stati sacrificati dopo sette giorni dalla somministrazione. Nove topi per gruppo sono stati usati per indagini morfologiche (microscopia ottica e microscopia elettronica) mentre i rimanenti, undici topi per gruppo, sono stati impiegati sia per l’analisi con Western Blotting che per il dosaggio delle monoamine mediante HPLC. Il modello sperimentale di MdP da noi utilizzato è stato validato per mezzo della microscopia ottica e dei saggi biochimici. Nei topi trattati con METH si è osservata una notevole denervazione dopaminergica striatale consistente con una significativa riduzione della dopamina striatale e dei suoi principali metaboliti rispetto ai controlli Inoltre, nei neuroni dopaminergici della SNpc abbiamo potuto osservare la presenza di inclusioni positive per l’?-sinucleina ed un aumento dell’espressione dell’ alfa-sinucleina stessa. La somministrazione di METH induce quindi una significativa riduzione dei terminali dopaminergici a livello striatale ed un incremento nell’espressione di alfa-sinucleina nei neuroni dopaminergici della SNpc. Inoltre, l’aumento di alfa-sinucleina è strettamente correlato alla formazione di inclusi neuronali, nei quali questa proteina è costantemente presente.