Infiammazione e malattia di Alzheimer. Analisi genetica e funzionale del cromosoma 17: cluster delle chemochine e progranulina
Progetto Dal punto di vista neuropatologico, le due caratteristiche principali della malattia di Alzheimer (AD) sono rappresentate dalle placche senili, costituite da depositi extracellulari di proteina amiloide (Abeta), e dai grovigli neurofibrillari, localizzati all'interno dei neuroni e costituiti da depositi di proteina tau. La deposizione di Abeta nel cervello è associata alla presenza di fattori infiammatori e di cellule microgliali attivate. Recentemente mutazioni nel gene PGRN, che codifica per una proteina con proprietà infiammatorie chiamata progranulina, sono state dimostrate essere la causa della Demenza Frontotemporale con depositi di ubiquitina. Nel cervello umano, PGRN è espresso nei neuroni ma soprattutto nella microglia attivata, e questo suggerisce che progranulina possa avere un ruolo anche nella patogenesi della AD. PGRN è localizzato sul cromosoma 17, in prossimità di un cluster di geni che codifica per diversi fattori infiammatori, soprattutto chemochine. Le chemochine sono upregolate nel liquido cefalorachidiano (CSF) di pazienti con AD.
Dal momento che diverse evidenze dimostrano un coinvolgimento dell'infiammazione nella patogenesi della AD, gli obiettivi specifici di seguito elencati mirano allo studio dettagliato di geni che codificano per fattori infiammatori. Questa proposta si basa sulla disponibilità di una banca biologica che include 500 pazienti con AD e un numero simile di controlli.
Gli obiettivi sono:
1. identificare nuove varianti alleliche in geni coinvolti in fenomeni neuroinfiammatori, fra cui PGRN e un cluster di geni che codificano per diverse chemochine e relativi recettori, localizzato in prossimità di PGRN sul cromosoma 17. I geni che ci si propone di analizzare sono stati scelti in base alla loro localizzazione ed in base alle conoscenze attuali riguardo il loro ruolo negli eventi infiammatori che si verificano nel corso della patogenesi della AD.
2. Condurre uno studio di associazione delle varianti alleliche identificate in precedenza, localizzate nella regione codificante e nel promotore dei geni sopra elencati, allo scopo di identificare nuovi fattori di suscettibilità.
3. Condurre una analisi funzionale "in silico" e una analisi di espressione transiente in modelli in vitro dei polimorfismi che portano ad una sostituzione aminoacidica o creano un codone di terminazione, ed una analisi di espressione dei polimorfismi nel promotore.
4. Valutare i livelli delle chemochine codificate dai geni studiati nel CSF e nel siero isolato da pazienti, e correlare i dati ottenuti con il background genetico precedentemente determinato
5. Combinare i dati genetici, di espressione e funzionali col fenotipo clinico dei pazienti, che include la variazione nel tempo di parametri neuropsicologici e di imaging, al fine di identificare un profilo genetico e/o biochimico correlato con la rapidità della progressione di malattia.