Analisi del profilo di espressione in cellule staminali adulte cardiache umane in seguito ad infezione con isolato clinico di Coxsackievirus B3

Le malattie cardiovascolari, sono la principale causa di mortalità e morbilità nei paesi industrializzati, comprendono patologie ad eziologia multifattoriale. L’infarto del miocardio è una delle principali cause di mortalità in tutto il mondo, associato nel 10% dei casi alla miocardite acuta ad eziologia virale [Lim BK et al, 2013; Kühl U et al, 2012; Pavone P, 2008; Baughman KL, 2006] e alla sua evoluzione in Cardiomiopatia dilatativa (CMD) [Kühl U et al, 2012; Schultz JC et al, 2009; Ellis CR et al, 2007]. Indagini sierologiche e molecolari hanno dimostrato che tra i virus maggiormente implicati nell’eziologia della miocardite virale, il più cardiotropico è il Coxsackievirus del ceppo B3 (CVB3) [Lim BK et al, 2013; Martino TA et al, 1994; Kühl U et al, 2005; Yajima T et al, 2009] il cui meccanismo patogenetico è stato in parzialmente chiarito con la scoperta del recettore “Coxsackievirus and Adenovirus Receptor” (CAR) e del corecettore “Decay-Accelerating Factor”(DAF) e della interazione tra loro per la formazione del “CAR-DAF Receptor Complex” [Freimuth P et al, 1998; Bergelson et al, 1994]. Le innovazioni della terapia medica e nuovi trattamenti farmacologici hanno significativamente ridotto la mortalità causata dall’infarto del miocardio, ma non esistono attualmente metodi risolutivi al recupero della funzionalità d’organo determinato dal danno tissutale a carico del miocardio [Miteva K et al, 2011]. Le cellule staminali rappresentano un sistema complesso e solo parzialmente conosciuto, che in questi ultimi anni, è stato studiato con grande interesse come un possibile trattamento per molte patologie ad eziologia virale, in particolare dove i tessuti siano danneggiati o con perdita di funzionalità, come dimostrato in specifici casi di rimpiazzo cellulare staminale in infezioni conclamate su pazienti affetti da HIV [Hutter G et al, 2009; Calabrese LH et al, 2003]. Scopo del presente lavoro di tesi è stato indagare il profilo di espressione genica cellulare alla base dell’infezione virale nelle cellule staminali deputate alla rigenerazione tessutale cardiaca. Abbiamo focalizzando la nostra attenzione in particolare su colture di cellule staminali adulte di origine umana (HHTO2) opportunamente ingegnerizzate con la subunità catalitica della telomerasi (Laboratorio di Cardiologia Molecolare e Cellulare, Università di Roma Tor Vergata) [Abdallah BM et al, 2005], e in seguito infettate con un isolato clinico CVB3 prelevato dal liquido pericardico di un paziente affetto da CMD, titolato per 100 dosi infettanti al 50% a 24 ore. Abbiamo verificato, l’espressione dei recettori CAR e DAF necessari per l’infezione virale e valutando l’efficacia dell’infezione virale ai tempi: 4, 12, 24, 48, 72 e 96 ore post infezione; ricercando il genoma virale nel surnatante e nelle cellule separatamente mediante indagini molecolari e sierologiche. Le cellule prese in esame non hanno mostrato segni di effetto citopatico i tempi presi in esame, come invece osservato nella linea cellulare di controllo KB. Le indagini molecolari hanno rilevato il genoma virale all’interno dell’estratto cellulare delle linee nelle HHTO2 e nelle KB. Mentre, nel surnatante delle HHTO2 il genoma virale di CVB3 è presente a tempi dall’infezione tardivi rispetto alla linea cellulare di controllo KB. L’analisi differenziale dei geni coinvolti nella risposta antivirale a 12, 24 e 48 ore post-infezione mediante RT2 Profiler PCR Array (Qiagen) ha permesso la costruzione di un profilo di espressione genica antivirale, che evidenzia: una “down” regolazione del gene fos, una “up” regolazione del gene traf3, e in risalto, una significativa “up” regolazione del gene tlr3. I risultati del presente lavoro di tesi sono in con la recente letteratura, ove nel modello animale murino deficiente per TRL3 si evince una resistenza alle infezioni da CVB3 [Abston ED et al, 2012]. Indicando maggiormente, il ruolo centrale nel uomo di tlr3, nella risposta immunitaria innata della cellula ospite a seguito dell’infezione con virus cardiotropici e ponendo tlr3 in particolare rilievo come target per possibili strategie farmacologiche o staminali.