Ruolo di Rac-1 nella patogenesi dell'aterosclerosi e sua potenziale modulazione farmacologica
Progetto L¿infarto acuto del miocardio (IMA) è la principale causa di morte nel mondo occidentale e si manifesta in seguito alla rottura delle placche aterosclerotiche con conseguente trombosi. La composizione della placca, piuttosto che le sue dimensioni, è il fattore determinante per la rottura della placca stessa. Una placca vulnerabile è caratterizzata da un sottile cappuccio fibroso, costituito principalmente da matrice extracellulare (MEC), e da un grosso nucleo lipidico (soprattutto colesterolo esterificato). I macrofagi e le cellule muscolari lisce (CML) in stato attivato presenti nella parete vasale secernono delle proteasi, le metalloproteinasi della matrice (MMPs), in grado di degradare il collagene e altri componenti della MEC, indebolendo così il cappuccio fibroso e facilitandone la rottura. La conoscenza dei meccanismi patogenetici alla base dell¿infarto del miocardio ha permesso di valutare potenziali farmaci antiaterosclerotici. In particolare, diversi studi clinici hanno dimostrato come il trattamento farmacologico con gli inibitori della sintesi del colesterolo (le statine) sia in grado di ridurre la mortalità e la morbilità cardiovascolare. Al fine di studiare il meccanismo cardioprotettivo delle statine, nel nostro laboratorio abbiamo dimostrato che le statine, bloccando la produzione di isoprenoidi, sono in grado di inibire la secrezione di MMP-9 da parte dei macrofagi in vitro (Bellosta S. et al. ATVB 1998;18:1671-1678). Più di recente abbiamo caratterizzato il meccanismo molecolare alla base di questo effetto, e abbiamo dimostrato che la simvastatina è in grado di ridurre l¿espressione di MMP-1 e la degradazione del collagene in seguito alla inibizione dell¿attività di Rac-1, una GTP-binding protein che per diventare attiva deve subire un processo di modificazione post-traduzionale di isoprenilazione (Ferri N. et al. ATVB 2007;27:1043-1049). Rac-1 è coinvolta in numerosi processi proaterogeni ed è quindi un importante bersaglio farmacologico per il controllo delle patologie cardiovascolari.
Obiettivo: L¿obiettivo della ricerca sarà quello di valutare gli effetti in vitro di inibitori dell¿attività di Rac-1 sulla espressione di diverse MMPs in macrofagi e cellule muscolari lisce e sulla degradazione della MEC. In particolare ci proponiamo di valutare, a livello cellulare e molecolare, gli effetti degli inibitori di Rac-1 su:
a) espressione ed attività di MMP-1 e MMP-2 (gelatinasi A), in CML
b) espressione ed attività di MMP-3 e MMP-9 (gelatinasi B), la principale MMPs secreta da virtualmente tutti i macrofagi in forma attivata, in macrofagi infarciti di colesterolo
c) degradazione del collagene e di altre componenti della MEC
Questi studi in vitro ci consentiranno di identificare nuovi potenziali agenti antiaterosclerotici con il fine ultimo di confermare il ruolo di Rac-1 nella patogenesi dell¿aterosclerosi e della sua modulazione farmacologica in successivi esperimenti in modelli animali di aterosclerosi.