Il Morbo di Parkinson (PD) ਠuna malattia neurodegenerativa nella quale si ha una morte selettiva dei neuroni dopaminergici della Substantia Nigra (SN). I meccanismi responsabili della degenerazione neuronale dopaminergici sono sconosciuti; tuttavia la principale ipotesi ਠquella neuroinfiammatoria. Nella genesi della malattia hanno un ruolo importante non solo i neuroni ma anche le cellule gliali; infatti composti che riducono l'attivazione gliale proteggono la SN in modelli in vivo di PD. I neurosteroidi (Ns) hanno effetti neuroprotettivi ed i loro livelli cerebrali variano in molte patologie degenerative. Abbiamo utilizzato un modello in vitro di PD che consiste nel trattare una linea cellulare neuronale ed una microgliale, con una tossina: il Rotenone. Tali colture sono state trattate con Allopregnenolone (ALLO), Deidroepiandrosterone (DHEA) e Pregnenolone solfato (PGLS). Nelle varie condizioni sperimentali abbiamo misurato la vitalità  cellulare e i marker dell'attivazione microgliale (radicali liberi dell'ossigeno e ossido d'azoto). La comprensione dell'influenza dei neurosteroidi sulla comunicazione tra neuroni e microglia per mantenere l'omeostasi e l'integrità  del SNC, potrà  avere importanti implicazioni riguardo al potenziale terapeutico di neurosteroidi nelle malattie neurodegenerative come il PD. L'obiettivo del progetto ਠconfermare l'ipotesi suddetta e indagare il meccanismo molecolare alla base dell'effetto neuroprotettivo dei neurosteroidi. L'utilizzo di co-colture di neuroni e microglia permette di valutare il "cross talk" tra questi due tipi cellulari in condizioni neurodegenerative ed il possibile coinvolgimento dei Ns. Questo consentirà  di approfondire alcuni dei meccanismi cellulari responsabili di una patologia neurodegenerativa quale il PD al fine di trovare nuove alternative di intervento farmacologico. Utilizzando un modello in vitro di PD, consistente nel trattamento di una linea cellulare neuronale (SH†"SY5Y; SH) e di una microgliale (BV†"2) con la tossina Rotenone (Rot a concentrazioni comprese tra 0,01 e 50 uM), abbiamo misurato la vitalità  e la citotossicità  cellulare (mediante i test MTT e LDH, rispettivamente) nelle varie condizioni sperimentali. Dal momento che questo studio rappresenta la prima parte di un progetto di ricerca pi๠ampio e innovativo, le fasi preliminari sono stati dedicate alla messa a punto e all'ottimizzazione dei metodi e degli esperimenti. I risultati hanno indicato che il Rotenone applicato da solo causa la morte delle cellule SH†"SY5Y e BV†"2 ma con potenza diversa: le cellule BV-2 sono risultate piu' sensibili alla tossina rispetto alle SH. I neurosteroidi valutati migliorano in maniera differenziale la vitalità  di entrambi i tipi cellulari, anche in questo caso l'effetto ਠevidente a concentrazioni differenti: a seconda del tipo cellulare. L'effetto tossico del Rot ਠsignificativamente ridotto dopo co-applicazione con Allo anche se, nelle cellule BV-2, non viene completamente abolito. I nostri dati sembrano, pertanto,supportare l'ipotesi che i neurosteroidi possano esercitare un effetto neuroprotettivo sulle cellule SH†"SY5Y In conclusione, i dati ottenuti hanno permesso di far luce, almeno in parte, su alcuni meccanismi coinvolti nella tossicità  da Rot in tipi cellulari distinti. Ulteriori studi sono necessari per chiarire i meccanismi molecolari alla base di questi effetti, tesi ad un ampliamento delle conoscenze relative alla malattia di Parkinson ed a un utilizzo razionale dei neurosteroidi in tale patologia.

AZIONE DEI NEUROSTEROIDI SU NEURONI E MICROGLIA IN UN MODELLO CELLULARE DI MORBO DI PARKINSON

2019

Abstract

Il Morbo di Parkinson (PD) ਠuna malattia neurodegenerativa nella quale si ha una morte selettiva dei neuroni dopaminergici della Substantia Nigra (SN). I meccanismi responsabili della degenerazione neuronale dopaminergici sono sconosciuti; tuttavia la principale ipotesi ਠquella neuroinfiammatoria. Nella genesi della malattia hanno un ruolo importante non solo i neuroni ma anche le cellule gliali; infatti composti che riducono l'attivazione gliale proteggono la SN in modelli in vivo di PD. I neurosteroidi (Ns) hanno effetti neuroprotettivi ed i loro livelli cerebrali variano in molte patologie degenerative. Abbiamo utilizzato un modello in vitro di PD che consiste nel trattare una linea cellulare neuronale ed una microgliale, con una tossina: il Rotenone. Tali colture sono state trattate con Allopregnenolone (ALLO), Deidroepiandrosterone (DHEA) e Pregnenolone solfato (PGLS). Nelle varie condizioni sperimentali abbiamo misurato la vitalità  cellulare e i marker dell'attivazione microgliale (radicali liberi dell'ossigeno e ossido d'azoto). La comprensione dell'influenza dei neurosteroidi sulla comunicazione tra neuroni e microglia per mantenere l'omeostasi e l'integrità  del SNC, potrà  avere importanti implicazioni riguardo al potenziale terapeutico di neurosteroidi nelle malattie neurodegenerative come il PD. L'obiettivo del progetto ਠconfermare l'ipotesi suddetta e indagare il meccanismo molecolare alla base dell'effetto neuroprotettivo dei neurosteroidi. L'utilizzo di co-colture di neuroni e microglia permette di valutare il "cross talk" tra questi due tipi cellulari in condizioni neurodegenerative ed il possibile coinvolgimento dei Ns. Questo consentirà  di approfondire alcuni dei meccanismi cellulari responsabili di una patologia neurodegenerativa quale il PD al fine di trovare nuove alternative di intervento farmacologico. Utilizzando un modello in vitro di PD, consistente nel trattamento di una linea cellulare neuronale (SH†"SY5Y; SH) e di una microgliale (BV†"2) con la tossina Rotenone (Rot a concentrazioni comprese tra 0,01 e 50 uM), abbiamo misurato la vitalità  e la citotossicità  cellulare (mediante i test MTT e LDH, rispettivamente) nelle varie condizioni sperimentali. Dal momento che questo studio rappresenta la prima parte di un progetto di ricerca pi๠ampio e innovativo, le fasi preliminari sono stati dedicate alla messa a punto e all'ottimizzazione dei metodi e degli esperimenti. I risultati hanno indicato che il Rotenone applicato da solo causa la morte delle cellule SH†"SY5Y e BV†"2 ma con potenza diversa: le cellule BV-2 sono risultate piu' sensibili alla tossina rispetto alle SH. I neurosteroidi valutati migliorano in maniera differenziale la vitalità  di entrambi i tipi cellulari, anche in questo caso l'effetto ਠevidente a concentrazioni differenti: a seconda del tipo cellulare. L'effetto tossico del Rot ਠsignificativamente ridotto dopo co-applicazione con Allo anche se, nelle cellule BV-2, non viene completamente abolito. I nostri dati sembrano, pertanto,supportare l'ipotesi che i neurosteroidi possano esercitare un effetto neuroprotettivo sulle cellule SH†"SY5Y In conclusione, i dati ottenuti hanno permesso di far luce, almeno in parte, su alcuni meccanismi coinvolti nella tossicità  da Rot in tipi cellulari distinti. Ulteriori studi sono necessari per chiarire i meccanismi molecolari alla base di questi effetti, tesi ad un ampliamento delle conoscenze relative alla malattia di Parkinson ed a un utilizzo razionale dei neurosteroidi in tale patologia.
2019
it
Dipartimento di Scienze della Vita
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/301063
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-301063