Ruolo di ceramide nella regolazione dei meccanismi di morte programmata in cellule da glioma umano
Progetto Gli astrocitomi di alto grado, inclusi i glioblastomi, rappresentano i più comuni e aggressivi tumori cerebrali primari nell¿uomo. Tali tumori sono caratterizzati da una marcata resistenza a trattamenti farmacologici e radioterapici, proprietà che è fondamentale nel determinare la bassa sopravvivenza dei pazienti affetti da questo tipo di tumore. Differenti evidenze suggeriscono che alterazioni nei meccanismi di trasduzione del segnale che controllano proliferazione e apoptosi sono direttamente implicate nella progressione maligna e nella farmacoresistenza dei gliomi.
Studi recenti condotti su cellule gliali dimostrano che il ceramide, intermedio del metabolismo degli sfingolipidi, esercita un importante ruolo regolatorio con effetto anti-proliferativo e proapoptotico e che la via di trasduzione del segnale ceramide-mediata risulta essere alterata in cellule da glioma umano. Inoltre, dati ottenuti nel nostro laboratorio hanno dimostrato che i livelli di ceramide nei gliomi umani sono inversamente correlati al grado di malignità del tumore e alla sopravvivenza dei pazienti.
Sulla base di queste evidenze, la presente ricerca si propone di studiare il possibile coinvolgimento di ceramide nei meccanismi che regolano i processi di morte programmata in cellule da glioma. A tale scopo, utilizzando linee cellulari da glioma umano a differente grado di malignità, verranno indagati i meccanismi di trasduzione del segnale coinvolti negli effetti citotossici indotti da ceramide. In particolare verranno indagati meccanismi implicati nei processi di morte cellulare programmata apoptosi e autofagia. A tale scopo, verranno modulati i livelli di ceramide utilizzando specifici inibitori del metabolismo degli sfingolipidi e/o l¿overespressione o la downregolazione (principalmente mediante tecnologia di siRNA) di enzimi coinvolti nel signaling ceramide-mediato. Successivamente verrà valutata l¿apoptosi (utilizzando differenti approcci sperimentali quali lo staining con Hoechst e l¿attivazione delle caspasi) e l¿autofagia (mediante staining con arancio di acridina e analisi dell¿espressione delle proteine marker di autofagia LC3 e Beclin 1). Allo scopo di valutare il ruolo dei diversi pool subcellulari di ceramide nella regolazione dei processi di morte cellulare programmata, verranno anche modulati i livelli di ceramide in specifici distretti subcellulari. Infine, verranno indagati i possibili bersagli intracellulari di ceramide (protein fosfatasi e chinasi, Akt e p53) implicati nella regolazione di autofagia e apoptosi.
I risultati di questa ricerca potranno contribuire alle conoscenze dei meccanismi molecolari biochimici della morte cellulare programmata mediata da ceramide e, potenzialmente, fornire un contributo allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche nella cura dei tumori gliali.