Data di Pubblicazione:
2021
Citazione:
IMPACT OF PCSK9 ON EXTRAHEPATIC TISSUES / L. Da Dalt ; tutor: G.D. Norata ; coordinatore: G.D. Norata. Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, 2021 Feb 16. 33. ciclo, Anno Accademico 2020.
Abstract:
Introduzione e scopo: la proproteina convertasi subtilisina kexin tipo 9 (PCSK9) è una glicoproteina di 692 amminoacidi che appartiene alla famiglia delle proproteine convertasi. È prodotta principalmente dal fegato dal quale viene secreta nel torrente circolatorio. PCSK9 interagisce con diversi recettori della famiglia dell’LDLr, inclusi VLDLr, LRP1 ma anche con CD36, e guida la loro degradazione lisosomiale. La mancanza di PCSK9 determina quindi una maggiore espressione dei recettori della famiglia LDLr e favorisce l'accumulo di lipidi nei tessuti extraepatici. L’eccesso di lipidi cellulari è associato a disfunzione mitocondriale e danni tissutali in diversi organi, tra cui il pancreas e il cuore. Per questo motivo ci siamo chiesti se la mancanza di PCSK9 circolante e localmente prodotto possa influenzare l'accumulo di lipidi nei tessuti extraepatici come il pancreas e il cuore influenzandone la funzionalità.
Metodi: Animali WT, Pcsk9 KO, albumin CRE PCSK9LoxP / LoxP KO condizionali (privi di PCSK9 selettivamente nel fegato e quindi non presentando proteina PCSK9 rilevabile in circolazione) e topi maschi Doppi KO LDLr-Pcsk9 di 2 mesi sono stati nutriti per 20 settimane con SFD o HFD. I livelli plasmatici di GTT, ITT, insulina e peptide C, morfologia del pancreas e accumulo di colesterolo nelle isole pancreatiche sono stati studiati nei diversi modelli animali. Inoltre su questi topi sono state eseguite analisi ecocardiografiche del cuore e test funzionali. La respirazione mitocondriale è stata studiata in condizioni di riposo e in seguito a condizioni massime di accoppiamento e disaccoppiamento in tutti i modelli di topo, seguite da caratterizzazione delle proteine mitocondriali mediante western blot e analisi di metabolomica approfondita.
Risultati: Il metabolismo glucidico è significativamente ridotto nei topi Pcsk9 KO alimentati sia con una dieta standard che con una dieta ricca di grassi per 20 settimane rispetto agli animali WT; la sensibilità all'insulina, tuttavia, non viene alterata. Un'analisi dettagliata della morfologia del pancreas dei topi Pcsk9 KO rispetto ai controlli ha rivelato isole più grandi con un maggiore accumulo di esteri del colesterolo, che si associa ad aumentati livelli intracellulari di insulina e alla diminuzione dei livelli plasmatici di insulina e C-peptide. Questo fenotipo è stato completamente ripristinato nei topi Pcsk9 / Ldlr DKO, il che implica che l’aumentata espressione di LDLr potrebbe spiegare il fenotipo osservato. Da notare che i topi privi di PCSK9 circolante non presentavano un fenotipo alterato, indicando così che PCSK9 circolante e di origine epatica non influisce sulla funzione delle cellule beta e sulla secrezione di insulina. In parallelo, una caratterizzazione dettagliata della funzionalità cardiaca, ha rivelato che i topi Pcsk9 KO mostrano un fenotipo caratteristico dello scompenso cardiaco con frazione di eiezione conservata. Inoltre, i topi Pcsk9 KO presentano una ridotta resistenza alla corsa senza difetti muscolari accoppiata a importanti adattamenti nel metabolismo cardiaco e nella funzionalità mitocondriale dovuti all'accumulo di colesterolo cardiaco. Un fenotipo simile è stato osservato negli LDLr Doppi KO confermando un effetto indipendente dall'espressione dell’LDLr. Il fenotipo cardiaco risulta completamente ristabilito nel modello KO selettivo del fegato escludendo così il coinvolgimento del PCSK9 circolante nello sviluppo dell'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata. Studi traslazionali hanno mostrato che i soggetti umani portatori del polimorfismo di perdita di funzione R46L mostravano un aumento della massa ventricolare sinistra senza alterazioni nella frazione di eiezione rispetto ai controlli con BMI R46R abbinati.
Con
Tipologia IRIS:
Tesi di dottorato
Elenco autori:
L. DA DALT
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