STUDIO PRELIMINARE SULLA MODULAZIONE DELL’ESPRESSIONE DEL CYP2E1 EPATICO IN TOPI CD1 DELL’ESPOSIZIONE IN UTERO A VINO ROSSO O ETANOLO A TEMPI DIVERSI DI SVILUPPO POST-NATALE

S. Vichi a , M. Ceccanti b, M. Fiore c, L. Aloe c, R. Mancinelli a, E. Testai a and S.Gemma a
a Dipartimento Ambiente e Connessa Prevenzione Primaria- Istituto Superiore di Sanità - Roma b Università "La Sapienza" - Roma c Istituto di Neurobiologia e Medicina Molecolare - CNR - Rome, Italy

L’esposizione all’alcol durante la gravidanza aumenta la probabilità di aborti spontanei, causa mortalità prenatale, induce varie patologie che vanno nel complesso sotto il nome di Sindrome Feto-Alcolica (FAS o FASD) che sono la causa principale di ritardo mentale nei paesi occidentali; tuttavia solo il 10% delle donne alcoliste genera progenie che sviluppa FAS. La comprensione dei fattori di rischio che aumentano la probabilità che il nascituro sviluppi patologie alcol-correlate è di fondamentale importanza per impostare un’opportuna strategia di prevenzione. Un ruolo determinante è stato recentemente attribuito ai fattori genetici quali la presenza negli individui di varianti polimorfiche degli enzimi coinvolti nel metabolismo dell’etanolo. Gli effetti tossici indotti dall’alcol sono dovuti prevalentemente ai suoi metaboliti, ovvero alla formazione di acetaldeide e di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Prodotti secondari del metabolismo CYP2E1-dipendente, i ROS sono in grado di produrre stress ossidativo con conseguente perossidazione lipidica e danni a DNA e proteine, che diventano considerevoli soprattutto ad alte concentrazioni di etanolo ed in carenza di antiossidanti. L’alcol deidrogenasi (ADH) ed il citocromo 2E1 (CYP2E1) catalizzano la conversione dell’alcol ad acetaldeide che viene rapidamente trasformata in acetato e metabolizzata a CO2 ed acqua dall’aldeide deidrogenasi (ALDH). Il contributo del CYP2E1, limitato a basse concentrazioni di etanolo, diventa rilevante dopo consumi elevati quando si satura l’ADH. Inoltre studi di letteratura hanno evidenziato che questo enzima è inducibile fino a 10 volte da parte dell’etanolo. Scopo di questo studio preliminare è di valutare gli effetti dell’alcol (come etanolo 11% vol/vol in acqua o sotto forma di vino rosso con stessa concentrazione alcolica), dopo esposizione cronica in utero e fino allo svezzamento di topi CD1 outbred, sull’espressione di enzimi coinvolti nel suo metabolismo (CYP2E1). E’ noto che il vino rosso oltre all’etanolo contiene anche una grande quantità di sostanze con possibile attività antiossidante e quindi con effetto “protettivo��? contro lo stress ossidativo indotto dai ROS. Il trattamento dei topi femmina è stato iniziato 60gg prima della gravidanza ed è proseguito fino allo svezzamento della progenie. Gli animali sono stati stabulati in condizioni standard con un ciclo luce/buio di 12 ore e libero accesso al cibo. Le femmine sono state divise in 4 gruppi di trattamento: etanolo, vino rosso, saccarosio ed acqua (n=8 per ogni gruppo). Gli animali trattati con etanolo hanno ricevuto ad libitum una soluzione all’11% in acqua quale unica fonte di liquido. Da ogni nidiata sono stati sacrificati a tempi diversi dalla nascita (8 giorni, 5 e 7 settimane) 8 piccoli e gli organi prontamente congelati a -80°C. Dai fegati è stato estratto l’RNA, retrotrascritto ed analizzato mediante real-time PCR con SYBR green. Nei topi trattati con etanolo sacrificati dopo 8 gg e 5 e 7 settimane i livelli di mRNA epatico del CYP2E1 non sembrano aumentare in maniera significativa rispetto ai relativi controlli. Nei topi trattati con vino rosso sacrificati ad 8 giorni si ha un incremento nettamente più marcato dei livelli di espressione che tornano a livelli comparabili ai controlli ai due successivi tempi di sacrificio. Non è stata rilevata nessuna differenza di espressione nei controlli trattati con saccarosio od acqua. I dati ottenuti mostrano un effetto diverso dell’etanolo se assunto come tale o come vino rosso sull’espressione del CYP2E1 nel fegato di topi trattati in utero. E’ tuttavia ipotizzabile un ruolo dei costituenti del vino nella up-regolazione del CYP osservata sperimentalmente nei topi trattati col vino. Ulteriori studi sono necessari per chiarire il meccanismo molecolare alla base delle differenze osservate nella modulazione dell’espressione del CYP2E1 fra etanolo somministrato come tale o come vino rosso anche in altri organi bersaglio (cervello). La multifattorialità delle patologie alcol-dipendenti suggerisce l’esigenza di analizzare altri polimorfismi possibilmente rilevanti nel loro meccanismo di insorgenza (ADH, ALDH etc.).