Studi sull’interrelazione tra vitamina B12 e proteina prionica cellulare nel mantenimento della struttura della mielina nel sistema nervoso centrale del ratto
Progetto Presupposti: La neuropatia da carenza di vitamina B12 (cobalamina (Cbl)) è caratterizzata da una diffusa ma irregolare vacuolizzazione spongiforme della sostanza bianca del sistema nervoso centrale (SNC) e da astrogliosi reattiva.
Abbiamo dimostrato che la carenza cronica di Cbl causa nel SNC del ratto adulto alterazioni nella sintesi e/o nei livelli di alcune citochine e fattori di crescita (i.e., epidermal growth factor, nerve growth factor (NGF) e tumor necrosis factor (TNF)-α). Abbiamo anche dimostrato che le lesioni neuropatologiche del SNC del ratto carente in Cbl si verificano come conseguenza dello squilibrio di questi fattori di crescita e citochine verso una preponderanza di fattori mielinotossici. Tale squilibrio è corretto dalla somministrazione sostitutiva di Cbl ai ratti totalmente gastrectomizzati (TGX).
Le neuropatie da prioni presentano alcune analogie con la neuropatia da carenza di Cbl, dal momento che esse presentano una vacuolizzazione spongiforme, anche se questa colpisce anche la sostanza grigia, e una attivazione astrogliale. E’ noto che i livelli in vitro della proteina prionica cellulare (PrPC) sono modulati dal TNF-α e dal NGF.
Sembra infine che PrPC svolga un ruolo importante nel mantenere la normale struttura della mielina nel SNC.
Descrizione: Lo stato di carenza di Cbl nei ratti verrà dimostrato mediante il dosaggio di Cbl, olotranscobalamina, acido metilmalonico e omocisteina, tutte molecole i cui livelli sono modificati dalla carenza di Cbl. Misureremo mediante saggio immunoenzimatico i livelli della proteina PrPC e mediante real time PCR i livelli dell’mRNA in campioni di midollo spinale e/o di CSF di ratti in carenza cronica di Cbl o perché TGX o perché alimentati cronicamente con dieta priva di Cbl.
Per verificare la specificità di eventuali variazioni nei livelli di PrPC, tratteremo ratti TGX con terapia sostitutiva con Cbl per 2 mesi a partire da diversi tempi postoperatori e ridoseremo i livelli della proteina e dell’mRNA della PrPC nel midollo spinale e/o nel CSF. Inoltre somministreremo a ratti TGX per via intracerebroventricolare anticorpi anti-PrPC e indagheremo gli effetti di tali somministrazioni sulla morfologia della sostanza bianca del midollo spinale. Poiché la Cbl è un coenzima della metionina sintetasi, misureremo anche lo stato di metilazione del DNA nel midollo spinale e in diverse aree cerebrali nei ratti in carenza cronica di Cbl.
Obiettivo: Scopo dello studio è individuare: a) se cambiamenti dei livelli della PrPC possano contribuire alla patogenesi delle lesioni mielinolitiche nella neuropatia da carenza di Cbl; e b) se la Cbl sia uno dei fattori in grado di regolare i livelli di PrPC nel midollo spinale e/o nel CSF dei ratti. Analizzeremo anche se eventuali cambiamenti di PrPC siano direttamente regolati dalla Cbl o dalle variazioni dei livelli di quelle citochine e/o di quei fattori di crescita che sono regolano dalla Cbl nel SNC del ratto.