RICERCA ITALIANA     

MECCANISMI DI RIPARAZIONE DEL DANNO EPATICO MODULATI DA IGF1 E SUE ISOFORME NELLE MALATTIE CRONICHE DI FEGATO ED IN MODELLI SPERIMENTALI. Sviluppo di strategie terapeutiche basate sulla modulazione del sistema IGF1.

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"

Abstract

L’obiettivo generale del progetto é definire il ruolo ed i meccanismi attraverso cui l’IGF1 e le sue isoforme (IGFis) modulano l’entità e l’evoluzione del danno epatico ed i meccanismi che si attivano per la riparazione del danno, con il fine ultimo di identificare una strategia terapeutica di epatoprotezione applicabile nelle patologie epatiche croniche nell'uomo. Il progetto verrà svolto sia su modelli sperimentali che su patologie epatiche croniche umane. Nella parte sperimentale indagheremo modelli acuti e cronici di danno epatico colestatico, di ischemia-riperfusione, di fibrosi e di NASH (steato-epatite non alcolica). Studieremo topi transgenici caratterizzati dalla overespressione di IGFis locale esclusivamente negli epatociti e colangiociti (strain APO-E/Local-IGF1) o nelle cellule stellate e nelle cellule progenitrici (HPC) (strain MLC/mIGF-I) ed, infine studieremo un nostro modello di NASH (ratto a dieta grassa (HFD). Questi modelli sperimentali verranno sottoposti a legatura della via biliare principale (BDL, modello di danno colestatico), a danno da ischemia-riperfusione ed a dieta grassa (HFD) ed in queste condizioni sperimentali indagheremo come l’overespressione geneticamente determinata dell’isoforma locale di IGF1 si traduce in un maggiore resistenza al danno o in una più efficace capacità riparativa dovuta ad una più efficiente attivazione del compartimento di cellule staminali residenti (HPC), della neoangiogenesi e della fibrosi. Nelle cellule >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Eugenio Gaudio Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"

Obiettivo del Programma di Ricerca

Obiettivo finale # 1. Dimostrare il ruolo del sistema IGF1 ed in particolare dell’isoforma locale nel modulare, in corso di danno colestatico sperimentale, l’attivazione del compartimento di cellule staminali residenti epatiche (HPC) il quale a sua volta è il principale determinante della resistenza al danno e della sua riparazione. Nello specifico procederemo all’identificazione del compartimento di cellule progenitrici epatiche (HPC) e quantificheremo l’entità della sua attivazione in campioni di fegato proveniente da ratti, da topi transgenici MLC/IGF1 (caratterizzati da overespressione nelle HPC di isoforma locale di IGF1) e da topi transgenici APO-E/Local-IGF1 (caratterizzati dalla overespressione di isoforma locale di IGF1 esclusivamente negli epatociti e colangiociti) sia in condizioni normali sia in condizioni di colestasi sperimentale indotta dalla legatura della via biliare principale (BDL). Da questo obiettivo ci attendiamo di dimostrare che l’entità di attivazione delle HPC (massa di HPC) e la risposta riparativa al danno colestatico (proliferazione cellulare, neoangiogenesi, fibrosi) sono nettamente più efficienti nel topo transgenico rispetto al topo wild-type grazie alla overespressione costitutiva di isoforma locale di IGF1. Nei ratti sottoposti a legatura della via biliare principale (BDL, modello sperimentale di colestasi), durante le fasi progressive del danno (1,2,3,4 settimane), si valuterà mediante morfometria computerizzata, le correlazioni tra >>>

Risultati parziali attesi

Nelle patologie epatiche croniche non esiste alcuna strategia di epatoprotezione dimostratasi efficace se non eliminare la causa del danno che, purtroppo, in molti casi non si conosce o non è eliminabile. Stabilire una strategia di epatoprotezione ha come fine quello di aumentare la resistenza al danno e di rallentare l’evoluzione in cirrosi o verso l’esaurimento funzionale dell’organo. Il nostro progetto punta sul sistema IGF1 ed in particolare sulla isoforma locale visto che alcuni gruppi di ricerca che operano nel settore delle patologie muscolari e del tessuto nervoso hanno recentemente dimostrato che queste modulano tutti i processi cellulari (resistenza all’apoptosi, proliferazione cellulare, reclutamento di cellule staminali residenti, neoangiogenesi ecc.) che sottintendono del processo riparativo . Strategie terapeutiche mirate ad indurre l’overespressione di isoforma locale di IGF1 sono state già applicate con successo in modelli sperimentali di danno muscolare e nervoso come la sclerosi laterale amiotrofica, la distrofia muscolare e l’infarto sperimentale. Il nostro progetto, inoltre, punta sul ruolo del sistema IGF1 nel sostenere l’attivazione del compartimento di cellule staminali residenti nel fegato (HPC), visto che risultati preliminari dimostrerebbero che è proprio questo compartimento a guidare, a livello cellulare, i processi riparativi in corso di danno epatico cronico. Anche in questo settore, le conoscenze sono assolutamente preliminari.
Con >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

L’IGF1 esiste, nei vari tessuti, in differenti isoforme che derivano da processi di splicing alternativo del trascritto primario del gene (1-4). Nel muscolo e tessuto nervoso, isoforme tessuto-specifiche di IGF1 hanno un ruolo fondamentale nella riparazione al danno (3-7), modulando tutti i processi cellulari (resistenza all’apoptosi, proliferazione cellulare, reclutamento di cellule staminali residenti, neoangiogenesi ecc.) che sottintendono al processo riparativo (5-8). Topi transgenici che producono alti livelli di isoforme “locali” muscolare e nervose di IGF1 e strategie biologiche o genetiche che inducono l’espressione locale di queste isoforme hanno dimostrato aumentata resistenza al danno tanto da ipotizzare possibili applicazioni per patologie distrofico/degenerative del tessuto nervoso e muscolare (sclerosi laterale amiotrofica, demenze, distrofie muscolari, cardiopatie dilatative, malattie degenerative del muscolo) (5-12). Inoltre dati recenti documentano un importante ruolo di IGF-1 nei processi riparativi di vari tessuti, quali quello cutaneo o quello del muscolo scheletrico (13-14) Per quanto riguarda la cute gli effetti positivi registrati con IGF-1 sarebbero correlati ad una maggiore produzione di vascular endothelial growth factor (VEGF,) con conseguente stimolo alla neoangiogenesi. L'espressione di VEGF è infatti regolata dall'ipossia e da diverse citokine, tra cui IGF-1, come anche recentemente dimostrato in un modello porcino di cuore sottoposto >>>