Riassunto analitico
La neuroinfiammazione è una risposta infiammatoria all’interno del SNC che può presentarsi in risposta a differenti stimoli che includono malattie neurologiche, lesioni o infezioni e condizioni di stress. Un modello di neuroinfiammazione è quello indotto dalla somministrazione periferica di lipopolisaccaride (LPS) che è associata alla così detta sickness behaviour syndrome. A livello molecolare la risposta infiammatoria è mediata dai pattern recognition receptor (PRR), in particolare nel SNC dai Toll-like receptor (TLR) e NOD-like receptor (NLR). Alcuni NLR attivati, tra cui NLRP3, sono coinvolti nell’assemblaggio di complessi multimerici chiamati inflammosomi. LPS agisce legandosi a TLR4 con conseguente attivazione dell’espressione di IL-1β, IL-6, TNF-α. LPS inoltre può indurre l’espressione della molecola rivelatrice dell’inflammosoma NLRP3. L’assemblaggio dell’inflammosoma, permesso grazie alle proteine adattatrici apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD (ASC), porta all’attivazione, tramite l’enzima caspasi 1, di IL-1β e IL-18. IL-18 è una citochina pro-infiammatoria coinvolta nella regolazione di alcuni comportamenti che risultano alterati durante la sickness behaviour incluso appetito, sonno, memoria ed apprendimento. Inoltre, a livello periferico, IL-18 regola la produzione di IL-1β, IL-6 e TNF-α. Questi dati suggeriscono un ruolo importante per IL-18 nel mediare la risposta molecolare e comportamentale successiva alla somministrazione di LPS. In accordo con questa ipotesi abbiamo recentemente dimostrato che il sistema IL-18\IL-18R è regolato a livello ippocampale dalla somministrazione periferica di LPS. L’ippocampo è un’area cerebrale particolarmente sensibile all’infiammazione e coinvolta nello stato di sickness behaviour. Lo scopo della presente tesi è stato quello di indagare il coinvolgimento di IL-18 nella comparsa degli effetti molecolari indotti da LPS. A tal fine abbiamo valutato gli effetti molecolari indotti da un trattamento intraperitoneale con LPS 0.83 mg/ml/kg dopo 6 ore (periodo di tempo in cui la sickness behaviour è massima) in ippocampo di topi adulti femmine del ceppo C57BL/6J, WT e KO per IL-18. In particolare, mediante Real-Time PCR abbiamo valutato i livelli di espressione dei messaggeri delle citochine IL-1β, IL-6 e TNF-α e dei componenti dell’inflammosoma NLRP3, ASC e caspasi 1 nei diversi gruppi sperimentali. I risultati dimostrano che la somministrazione periferica di LPS è in grado di stimolare l’espressione delle citochine pro-infiammatorie IL-1β, IL-6 e TNF-α in ippocampo di animali controllo, suggerendo che nelle nostre condizioni sperimentali LPS è in grado di indurre neuroinfiammazione. In assenza di IL-18 si osserva una mancata induzione dell’espressione di IL-6 ed un effetto ridotto sulla stimolazione della espressione di TNF-α. Questi dati suggeriscono che anche a livello centrale IL-18 possa avere un ruolo nella regolazione dell’espressione di queste citochine in seguito ad uno stimolo immunitario. Per quanto riguarda il sistema dell’inflammosoma, LPS induce l’espressione di NLRP3 sia in ippocampo degli animali WT che KO, ma l’induzione in questi ultimi è ridotta rispetto a quella osservata in animali WT. Inoltre lo stimolo immunitario ha indotto l’espressione della proteina adattatrice ASC solo negli animali KO. Questi suggeriscono che IL-18 possa avere un ruolo nella stimolazione dell’inflammosoma indotta da LPS suggerendo una relazione circolare tra i due sistemi. Questo studio potrebbe portare ad un approfondimento dei meccanismi alla base della neuroinfiammazione e delle patologie ad essa correlate tra cui malattie neuropsichiatriche e neurodegenerative per le quali non esistono ancora terapie efficaci. La scoperta di nuovi target farmacologici come IL-18 o l’inflammosoma NLRP3 potrebbe essere importante per la produzione di farmaci sempre più specifici ed efficaci per tali patologie.
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