Titolo

Definizione temporale e regionale dell’espressione di mediatori della neuroinfiammazione in corso di ischemia cerebrale focale transitoria nel ratto

 

Autori

G. Bagetta1,2, D. Amantea1 and M.T. Corasaniti3 1Dipartimento Farmacobiologico e 2Centro Universitario per lo Studio dei Disordini Adattativi e della Cefalea (UCADH), sezione di Neurofarmacologia della Plasticità Neuronale Normale e Patologica, Università della Calabria, 87036 Rende (CS), Italia; 3Dipartimento di Scienze Farmacobiologiche, Università "Magna Graecia" 88100 Catanzaro, Italia.

 

Abstract

La citochina proinfiammatoria IL-1beta è implicata nei meccanismi alla base della neurodegenerazione indotta dall’ischemia cerebrale sperimentale nei mammiferi (Rothwell, 2003). Le metalloproteasi della matrice (MMPs) clivano componenti proteici della matrice extracellulare e processano anche proteine della supercificie cellulare e solubili, inclusi recettori, citochine e chemiochine (Sternlicht and Werb, 2001). Di seguito vengono riportati i risultati di uno studio sul ruolo del processamento dell’IL-1beta negli effetti neurotossici indotti dalla precoce attivazione delle MMPs nel cervello di ratti Wistar sottoposti a 2 ore di ischemia cerebrale mediante occlusione dell’arteria cerebrale media (MCAo). L’nalisi zimografica in situ dimostra come le gelatinasi (MMP-2 and MMP-9) risultano attivate a partire da 15 min e 2 h dopo l’inizio della riperfusione nel core ischemico e nella penombra, rispettivamente. Il segnale zimografico co-localizza con le cellule NeuN-positive e si osserva nei nuclei cellulari per comparire nel citosol tardivamente rispetto all’induzione dell’insulto ischemico (dopo 6 e 22 ore di riperfusione). L’aumento dell’attività gelatinasica coincide con l’aumento (50% vs il lato controlaterale) della IL-1beta matura determinata mediante ELISA su omogenato di tessuto dopo 2 ore di riperfusione. Parallelamente, indagini di immunoistochimica documentano come immunoreattività per l’IL-1beta risulta evidente in astrociti e microglia attivata in sezioni di tessuto cerebrale ischemico. L’IL-1beta matura (17kDa) non sembra originare dal clivaggio della pro(31 KDa)-IL-1beta operato dalla caspasi 1. Infatti, la somministrazione sistemica di GM6001 (0.5 µg/rat, i.a., 15 min before MCAo), un inibitore ad ampio spettro delle MMPs, ma non il suo controllo negativo (GMneg), reduce l’attivazione precoce delle gelatinasi, previene l’incremento dell’IL-1beta nella corteccia ischemica e determina una riduzione del 49% (vs GMneg) del volume ischemico cerebrale misurato dopo 22 ore di riperfusione mediante colorazione di sezioni coronali di tessuto cerebrale con 2,3,5-trifeniltetrazolio cloruro. In conclusione, i dati dimostrano che la rapida attivazione delle MMPs attiva il processo di maturazione dell’IL-1beta e questo è coinvolto nella neuroinfiammazione e nel danno cerbrale determinati dall’ischemia focale transitoria. Rothwell (2003) Brain Behav Immunity 17:152-157. Sternlicht and Werb (2001) Annu Rev Cell Dev Biol 17:463-516. Ricerche condotte con il contributo del MIUR (PRIN prot. 2006059200_002).