Ambiente ed Epigenoma: influenza dei bifenili policlorurati sulla metilazione di cellule staminali di topo.
Progetto I bifenili policlorurati (PCB), agenti chimici ampiamente distribuiti nell'ambiente, alterano importanti funzioni ormono-dipendenti in molte specie animali e nell'uomo. Spiccata lipofilia e lunga emivita ne permettono l¿accumulo nel tessuto adiposo e nel latte materno: attraverso la mobilizzazione delle riserve lipidiche durante la gestazione e l'allattamento, i PCB influenzano tutte le fasi dello sviluppo inducendo, nell¿adulto, importanti alterazioni neuro-comportamentali e riproduttive. Diverse osservazioni recenti suggeriscono una correlazione tra l¿esposizione ad inquinanti ambientali durante queste fasi critiche della vita e anomalie che divengono manifeste anche parecchi anni dopo la fine dell¿esposizione e nelle generazioni successive. Ciò potrebbe essere dovuto ad alterazioni epigenetiche, capaci di destabilizzare il genoma e di alterare i pattern d¿espressione di alcuni gruppi di geni in cellule bersaglio. L¿epigenoma è particolarmente suscettibile alla deregolazione durante l¿embriogenesi, data l¿elevata sintesi di DNA e per il fatto che l¿elaborato pattern di metilazione del DNA e la struttura della cromatina richiesta per il normale sviluppo tissutale sono stabiliti durante le fasi precoci dello sviluppo. Tra i diversi meccanismi del controllo epigenetico riconosciuti e studiati nei mammiferi, la metilazione del DNA (cioè la metilazione di citosine al carbonio in posizione 5 dei dinucleotidi CpG) è uno dei meglio caratterizzati.
Scopo di questo progetto è quindi quello di studiare la possibile induzione di modificazioni epigenetiche, ed in particolare dello stato di metilazione, da parte dei PCB nel cervello in una fase molto precoce del suo sviluppo; si utilizzeranno cellule staminali neurali pluripotenti di topo indotte a differenziare o completamente differenziate verso lo stipite neuronale o gliale. Il trattamento con PCB sarà effettuato utilizzando sia singoli congeneri, scelti tra quelli maggiormente riscontrati nei tessuti e nel latte umano (PCB 153, 138, 180 e 126) sia miscele degli stessi. Dosi e tempi di trattamento saranno determinati in base alla capacità delle cellule trattate di mantenere la corretta morfologia e una buona vitalità valutata mediante saggio MTT.
Nelle cellule trattate e nei controlli si valuterà: 1) l¿espressione (mediante Real-Time PCR) degli enzimi DNA-metiltransferasi (Dnmt1-Dnmt3a-Dnmt3b), responsabili della metilazione del DNA stesso; 2) l¿intero pattern di metilazione mediante analisi delle isole CpG nel genoma, per identificare le regioni arricchite (e presumibilmente ipermetilate) o deplete (presumibilmente ipometilate). L¿analisi dei risultati così ottenuti suggerirà quali siano i geni interessati da questo peculiare meccanismo di controllo; 3) lo stato di metilazione dei promotori dei geni più interessati dal processo di metilazione e più sensibili ad interferenze ambientali coinvolti nelle fasi iniziali dello sviluppo.