MICROGLIA-TO-OLIGODENDROCYTE PRECURSOR CELLS COMMUNICATION AFTER STROKE: MOLECULAR MECHANISMS AND IMPLICATIONS FOR MYELIN REPAIR
Tesi di Dottorato
Data di Pubblicazione:
2021
Citazione:
MICROGLIA-TO-OLIGODENDROCYTE PRECURSOR CELLS COMMUNICATION AFTER STROKE: MOLECULAR MECHANISMS AND IMPLICATIONS FOR MYELIN REPAIR / S. Raffaele ; tutor: M. Fumagalli ; coordinatore: G. D. Norata. Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, 2021 Dec 09. 34. ciclo, Anno Accademico 2021.
Abstract:
L'ischemia cerebrale è un disturbo neurologico di origine cardiovascolare che rappresenta una delle principali cause di morte e disabilità permanente nel mondo, per il quale mancano terapie rigenerative efficaci. La degenerazione degli oligodendrociti e il conseguente deterioramento della guaina mielinica sono considerati tra i principali fattori che contribuiscono ai deficit neurologici associati a tale patologia. Pertanto, promuovere la riparazione della guaina mielinica attraverso la generazione di nuovi oligodendrociti mielinizzanti potrebbe rappresentare un approccio terapeutico promettente. A tale riguardo, è stato dimostrato che la sottopopolazione di precursori oligodendrocitari (OPC) esprimenti il recettore P2Y-simile GPR17 reagisce attivamente al danno ischemico aumentando il proprio tasso di proliferazione e migrando verso il sito di lesione. Tuttavia, il differenziamento spontaneo di queste cellule risulta molto limitato, probabilmente a causa dell'ambiente infiammatorio locale non permissivo, sostenuto principalmente dalla microglia residente nel sistema nervoso centrale e dai macrofagi provenienti dalla circolazione periferica. Prove crescenti mostrano infatti come le cellule microgliali inizialmente svolgano funzioni benefiche, promuovendo il reclutamento degli OPC verso la lesione ischemica e preservando l'integrità della mielina. Tuttavia, questi tratti protettivi vengono persi durante la progressione della lesione ischemica, contribuendo al fallimento del processo di rimielinizzazione. Pertanto, nuove strategie in grado di ripristinare le funzioni pro-rimielinizzanti della microglia e di elucidare i meccanismi alla base di tali proprietà benefiche potrebbero garantire nuove opportunità per ridurre il danno alla mielina e promuoverne la rigenerazione da parte degli OPC. Su queste basi, l'obiettivo generale di questa tesi è stato quello di indagare i meccanismi molecolari coinvolti nella comunicazione tra microglia e OPC dopo ischemia cerebrale, analizzando le conseguenti implicazioni per la riparazione della mielina.
Dato che il rilascio di vescicole extracellulari (EV) rappresenta un importante meccanismo attraverso il quale la microglia influenza le funzioni delle cellule circostanti, la prima parte di questo studio ha avuto lo scopo di valutare gli effetti esercitati da EV microgliali esogene sulla risposta della microglia ricevente e degli OPC presenti ai margini della lesione ischemica. L’utilizzo di topi reporter GPR17-iCreERT2:CAG-eGFP ha permesso di tracciare, attraverso l’espressione della proteina fluorescente verde (GFP), il destino degli OPC esprimenti il recettore GPR17 dopo l'occlusione permanente dell'arteria cerebrale media (pMCAO). L'infusione intracerebrale di EV esogene prodotte da microglia con fenotipo pro-rigenerativo a partire dal giorno 14 post-ischemia ha ripristinato le funzioni protettive di microglia e macrofagi presenti ai margini della lesione ischemica, limitandone la “senescenza”, e favorito il differenziamento del pool di OPC GFP+ a cellule mielinizzanti, con conseguente miglioramento della funzionalità neurologica. Ulteriori esperimenti in vitro hanno evidenziato come le EV prodotte da cellule microgliali con fenotipo pro-rigenerativo siano in grado di esercitare un effetto benefico diretto sulla maturazione dell'OPC, il quale è risultato essere in parte mediato dal TNF trasportato sulla transmembrana delle EV. Inoltre, un’analisi trascrittomica ha permesso di fare luce sui primi cambiamenti molecolari indotti negli OPC dall’esposizione a EV microgliali e responsabili del loro effetto pro-differenziante. Nello specifico, i risultati ottenuti hanno evidenziato come l'azione protettiva esercitata dalle EV microgliali sulle cellule riceventi comporti la riprogra
Tipologia IRIS:
Tesi di dottorato
Keywords:
Microglia; Oligodendrocytes; Extracellular vesicles; Stroke; TNFR2; Remyelination; GPR17
Elenco autori:
S. Raffaele
Link alla scheda completa: