RICERCA ITALIANA     

Modificazioni morfo-funzionali e bio-molecolari spinali e sovraspinali in un modello murino di dolore neuropatico: prospettive terapeutiche con trapianto di cellule staminali mesenchimali umane nella corteccia insulare agranulare rostrale (RAIC)

Seconda Università degli Studi di Napoli

Abstract

Questo studio verrà eseguito su topi con mononeuropatia da taglio dei nervi tibiale e peroniero, ma preservando il nervo surale (spared nerve injury, SNI) (modificato da Decosterd e Woolf, 2000), per valutare il ruolo della glia e, in particolare, l'interazione glia-neuroni, sia a livello spinale (L4-L6) che nella corteccia insulare agranulare rostrale (RAIC). A tal fine, verranno monitorati biomarcatori specifici e diversi parametri morfo-funzionali mediante studi di tipo comportamentale, bio-molecolare, neurochimico, elettrofisiologico e morfologico. L'aspetto innovativo che maggiormente caratterizza questo progetto consiste nella sperimentazione di un intervento terapeutico basato su trapianto di cellule staminali mesenchimali umane nel cortex insulare agranulare. Tale studio è focalizzato al possibile ripristino (o riduzione) delle normali soglie nocicettiva e pressocettiva (attività antiallodinico-iperalgesica) che risultano gravemente alterate anche a distanza di diversi mesi dalla lesione (> 6 mesi). La scelta di trapiantare tali cellule è dettata da diverse ragioni e tra esse il fatto che non inducono o determinano rigetto e possono essere identificate anche nei mesi successivi perchè immunologicamente diverse rispetto al ricevente. Questo studio si prefigge, quindi, di verificare la validità e l’importanza del monitoraggio di diversi biomarcatori (5-HT, GABA, glutammato, BDNF, NT3, GDNF e citochine come IL-1beta, IL6 e TNF-alfa) considerati >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Sabatino Maione Seconda Università degli Studi di NAPOLI

Obiettivo del Programma di Ricerca

L'obiettivo finale di questo studio è quello di costituire una base di nuove acquisizioni scientifiche "knowledge platform" che, per lo specifico carattere biomedico multidisciplinare che caratterizza le problematiche del dolore, possa essere, per l'intrinseco valore scientifico, di orientamento e di utilità sia per ricercatori di base che per coloro che realizzano strategie terapeutiche per il dolore patologico. Il raggiungimento di tale obiettivo sarà strettamente legato allo sviluppo del progetto in ogni sua singola parte. Esso punta a valutare, mediante analisi multidisciplinare con tecniche comportamentali, biomolecolari, neurochimiche, elettrofisiologiche e morfologiche, l'utilità del trapianto intra-corticale (insula agranulare rostrale) di cellule mesenchimali umane nel modello murino di Spared Nerve Injury (SNI) per la riduzione o abolizione del dolore neuropatico. Considerando la complessità e l'ambizione di tale obiettivo, lo studio è concepito allo scopo di raggiungere in modo graduale una serie di importanti traguardi che dovranno trovare conferma e validazione reciproche di dati specifici che serviranno complessivamente a conseguire l'end-point finale.
Tali traguardi specifici sono:
1) valutare il grado di attivazione astrogliale e microgliale a livello spinale (L4-L6) e sovraspinale (prefrontal cortex, insula, amigdala) e relativa partecipazione nel mantenimento dell’iperalgesia e dell’allodinia;
2 >>>

Risultati parziali attesi

I risultati attesi in corso di Fase I (primo anno) di questo progetto di ricerca sono:

a) differenze significative del grado di iperalgesia e allodinia alla stimolazione meccanica e termica tra topi controllo (naive e sham) e topi con dolore neuropatico da SNI

b) differenza d'espressione a livello spinale (L4-L6) e del cortex insulare agranulare rostrale (RAIC) di geni coinvolti in diversi stadi dell’apoptosi (Bcl-xS, Bax, Fas, Apaf-1) e della sopravvivenza (Bcl2, BclXL, PKB), e parallelamente una variazione nell’espressione delle citochine IL-1beta, IL-6 e TNF-alfa in topi neuropatici rispetto ai controlli (naive e sham). In particolare, potremmo osservare un incremento dei geni pro-apoptotici nei primi momenti dello sviluppo della neuropatia, mentre un incremento dei geni anti-apoptotici potrebbe osservarsi nelle fasi tardive quando la neuropatia si è già stabilizzata. Parallelamente a tali modificazioni, ci si aspetta anche un contemporaneo incremento degli mRNA per le citochine pro-infiammatorie e pro-apoptotiche;

c) identificazione morfologica e neurochimica dei tipi cellulari in apoptosi e valutazione delle differenze nell’espressione di Fas e delle citochine IL-1beta, IL-10 e TNF-alfa nei segmenti spinali L4-L6 di topi controllo (naive e sham) rispetto ai topi SNI e con dolore neuropatico;

d) dimostrazione che, rispetto a topi controllo (naive e sham), i livelli delle citochine IL-1beta, IL-10 e TNF-alfa >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Il dolore cronico, in particolare quello neuropatico, può essere considerato una vera e propria patologia. Nonostante i notevoli sforzi compiuti in questi ultimi decenni, non sono ancora disponibili trattamenti farmacologici efficaci e quasi sempre i diversi interventi sia fisici che con farmaci danno risultati che svaniscono in poco tempo. Per tale ragione il dolore neuropatico può essere considerato una malattia inguaribile. Questa forma di dolore è sostenuta da gliosi persistente e spesso da una complessa rimodulazione funzionale e neuroanatomica dei circuiti neurali spinali e sovraspinali (pain matrix) impegnati nella trasmissione e integrazione del dolore. I diversi interventi che vengono praticati attualmente (farmacologici, fisici o di supporto psicologico/cognitivo) danno un risultato positivo solo in una bassa percentuale di soggetti (30%), e tale valore è talvolta del tutto sovrapponibile a quello ottenuto con placebo. In base a tali considerazioni, riteniamo fondamentale studiare il dolore non solo da un punto di vista multidisciplinare, ma soprattuto attraverso la sperimentazione di terapie innovative che nascano dalla conoscenza di nuovi meccanismi neurobilogici circa l’interazione funzionale, in condizioni fisiologiche o di patologia, tra le varie componenti cellulari, in particolare l'interazione glia-neurone. Le modificazioni fenotipiche cellulari (per es. la sensitizzazione neuronale) sono spesso indotte e mantenute da fattori di derivazione gliale, e >>>