Riassunto analitico
Numerose ricerche sulla neurodegenerazione suggeriscono un ruolo chiave della microglia nei fenomeni di neuroinfiammazione ad essa associati. Si ritiene che la neuroinfiammazione svolga un ruolo chiave nello sviluppo e nella progressione delle malattie neurodegenerative come il morbo di Parkinson. Fra le caratteristiche patologiche del morbo di Parkinson, numerosi studi infatti hanno evidenziato un ruolo potenziale della neuroinfiammazione, il cui segno distintivo è l’attivazione della microglia, caratterizzata da cambiamenti morfologici e dal rilascio di fattori sia infiammatori che antiinfiammatori. L’attivazione della microglia è un processo che può portare da un lato ad un’attivazione classica potenzialmente neurotossica (fenotipo M1), dall’altro ad un’attivazione alternativa potenzialmente neuroprotettiva (fenotipo M2).
L’obiettivo del mio progetto di tesi è stato quello di determinare mediante LC-MS/MS il rilascio da parte della microglia attivata, in seguito a stress ossidativo, di fattori neuroprotettivi come i neurosteroidi. I neurosteroidi, oltre a favorire diversi processi protettivi come inibizione della morte neuronale e promozione della neurogenesi, riducono la neuroinfiammazione.
Cellule microgliali BV-2 sono state esposte alla tossina rotenone che induce la produzione di radicali liberi da parte dei mitocondri, con conseguente danno ossidativo. Il medium di coltura è stato analizzato mediante analisi LC-MS/MS e in particolare sono quantificati pregnenolone, deidroepiandrosterone, progesterone, 5-diidroprogesterone, allopregnanolone. Inoltre è stata determinata l’espressione della proteina traslocatrice 18 KDa (TSPO) mediante tecnica del Western Blot nelle cellule BV-2 attivate. La sintesi dei neurosteroidi, infatti, implica la traslocazione del colesterolo dal citoplasma alla membrana mitocondriale attraverso la proteina traslocatrice 18 KDa.
In seguito all’attivazione microgliale, è stato dimostrato un aumento dell’espressione del TSPO e un conseguente un aumento della sintesi di neurosteroidi ad azione neuroprotettiva. I risultati del progetto possono fornire nuove informazioni per la comprensione dell’interazione microglia-neuroni, che potrebbe rivelarsi cruciale per il controllo delle malattie a base neuroinfiammatoria come il morbo di Parkinson.
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Abstract
Numerous researches on neurodegeneration suggest a key role of microglia in neuroinflammation. Neuroinflammation is believed to play a key role in the development and progression of neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease. Among the pathological features of Parkinson's disease, numerous studies have in fact highlighted a potential role of neuroinflammation, the hallmark of which is the activation of microglia, characterized by morphological changes and the release of both inflammatory and anti-inflammatory factors. Activation of microglia is a process that can lead on the one hand to a potentially neurotoxic classical activation (phenotype M1), on the other to a potentially neuroprotective alternative activation (phenotype M2).
The objective of my thesis project was to determine by LC-MS/MS the release by the activated microglia, following oxidative stress, of neuroprotective factors such as neurosteroids. In addition to promoting various protective processes such as inhibiting neuronal death and promoting neurogenesis, neurosteroids reduce neuroinflammation.
BV-2 microglial cells have been exposed to rotenone toxin which induces the production of free radicals by mitochondria, resulting in oxidative damage. The culture medium was analyzed by LC-MS/MS analysis and in particular pregnenolone, dehydroepiandrosterone (DHEA), progesterone, 5-dihydroprogesterone, allopregnanolone are quantified. Furthermore, the expression of the 18 KDa translocating protein (TSPO) was determined by Western Blot technique in activated BV-2 cells. The synthesis of neurosteroids, in fact, implies the translocation of cholesterol from the cytoplasm to the mitochondrial membrane through the 18 KDa translocator protein.
Following microglial activation, an increase in TSPO expression has been demonstrated and a consequent increase in the synthesis of neuroprotective neurosteroids. The results of the project may provide new information for understanding the microglial-neuron interaction, which could prove crucial for the control of neuroinflammatory diseases such as Parkinson's disease.
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