LE ALTERAZIONI DELLA MATRICE EXTRACELLULARE NELLA PATOGENESI DELL'IPERTENSIONE: EFFETTI DELLA CARENZA DI EMILINA-1 A LIVELLO DELL'AORTA E DELLE ARTERIE MESENTERICHE DI TOPO
Tesi di Dottorato
Data di Pubblicazione:
2015
Citazione:
LE ALTERAZIONI DELLA MATRICE EXTRACELLULARE NELLA PATOGENESI DELL'IPERTENSIONE: EFFETTI DELLA CARENZA DI EMILINA-1 A LIVELLO DELL'AORTA E DELLE ARTERIE MESENTERICHE DI TOPO / L. Barbalini ; tutor: C. Gelfi ; coordinatore: M. Clerici. DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOMEDICHE PER LA SALUTE, 2015 Jan 20. 27. ciclo, Anno Accademico 2014. [10.13130/barbalini-laura_phd2015-01-20].
Abstract:
L’ipertensione arteriosa è uno dei principali fattori di rischio per le patologie cardiovascolari. Più del 90% dei soggetti ipertesi è affetto da ipertensione essenziale, cioè ad eziologia non definita a parte la possibile predisposizione genetica, in cui l’aumento dei valori pressori sembra essere associato ad un aumento della resistenza arteriolare. L’integrità e l’elasticità di questi vasi come anche la modulazione della pressione arteriosa sono determinate dalle cellule muscolari lisce ed endoteliali che ne rivestono la parete e dalle loro connessioni con la matrice extracellulare. In quest’ultima è stata individuata una glicoproteina secreta, l’Emilina-1, che regola la pressione arteriosa inibendo il processamento del fattore di crescita TGF-β. In seguito alla mancanza di Emilina-1 nelle cellule muscolari lisce dei vasi, topi knockout presentano elevati livelli di TGF-β e un aumento del tono miogeno.
Con l’obiettivo di comprendere le alterazioni molecolari che portano ad ipertensione arteriosa in seguito alla carenza di Emilina-1 sono stati analizzati i profili proteomici dell’aorta e delle arterie mesenteriche di due modelli animali: i topi Emilina-1 knockout (KO) e i topi Emilina-1 condizionali indotti da Tamoxifen (flox-flox), utilizzando come controlli rispettivamente topi sani e topi trattati con Tamoxifen. Le differenze qualitative e quantitative del proteoma sono state ottenute mediante la combinazione di due tecniche: la 2D-DIGE (Two Dimensional Differential In Gel Electrophoresis) e l’ICPL (Isotope-Coded Protein Labeling). Inoltre per studiare la regolazione delle proteine differenzialmente espresse identificate, sui promotori dei relativi geni è stata effettuata un’analisi di arricchimento in silico dei siti di legame dei fattori di trascrizione.
I risultati ottenuti nel modello Emilina-1 KO mostrano una down-regolazione di gran parte delle proteine cellulari associata ad una disregolazione metabolica, alla perdita delle proteine citoscheletriche e all’attivazione di meccanismi per contrastare la rigidità vasale. In questi topi la proteina Emilina-1 non si esprime né nelle cellule endoteliali, né nelle cellule della muscolatura liscia dei vasi e questi ultimi risultano costitutivamente più piccoli rispetto ai controlli. Questi risultati riflettono la presenza di una muscolatura liscia adattata ad una condizione di ipertensione congenita.
Il modello Emilina-1 flox-flox invece è caratterizzato da una up-regolazione di alcune proteine cellulari coinvolte nella produzione di energia, nell’attività contrattile e nella trascrizione genica di proteine del citoscheletro e della matrice extracellulare. Le variazioni riscontrate in questi topi, in cui l’espressione di Emilina-1 viene silenziata solo nelle cellule della muscolatura liscia dei vasi dopo la nascita, dimostrano che in questo modello è presente una correlazione tra l’instaurazione di uno stato ipertensivo e la carenza di Emilina-1.
L’analisi dei siti di legame dei fattori di trascrizione ha invece messo in evidenza che in entrambi i modelli si verificano modificazioni della struttura della cromatina che portano alla trascrizione di geni specifici del fenotipo contrattile delle cellule muscolari lisce dei vasi. Queste cellule presentano infatti la capacità di modificare il proprio fenotipo in seguito a cambiamenti della pressione arteriosa e ad aumenti dei livelli di TGF-β.
Ulteriori avanzamenti saranno possibili approfondendo i meccanismi patofisiologici associati alla carenza di Emilina-1, considerando i risultati ottenuti dall’analisi proteomica e di arricchimento dei siti di legame dei fattori di trascrizione. Tuttavia, perché questi siano rilevanti per la salute umana, sono necessarie delle validazion
Tipologia IRIS:
Tesi di dottorato
Keywords:
proteomics; hypertension; extracellular matrix; Emilin-1
Elenco autori:
L. Barbalini
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