Titolo

Gli astrociti sono sensibili al danno al DNA mediato dall’attivazione della NADPH ossidasi e resistenti agli effetti del perossinitrito.

 

Autori

A. Guidarelli*, L. Palomba*, M. Fiorani†, O. Cantoni* *Istituto di Farmacologia e Farmacognosia, Via S. Chiara 27, e †Dipartimento di Scienze Biomolecolari, Via Saffi 2, Università degli Studi di Urbino "Carlo Bo", 61029 Urbino, Italy

 

Abstract

L’esposizione di astrociti di ratto a diversi agenti che attivano la NADPH ossidasi determina la formazione di interruzioni a singolo filamento del DNA (SSB). Stimoli pro-infiammatori, come il lipopolisaccaride batterico associato all’interferone-gamma, innescano infatti un rapido processo di formazione di superossidi, sensibile all’inibizione della NADPH ossidasi, seguito dalla dismutazione, con formazione di H2O2, la specie che media il danno al DNA attraverso una reazione di tipo Fenton. Non è stato rilevato, nell’ambito della risposta genotossica in oggetto, alcun contributo del radicale superossido/H2O2 di origine mitocondriale; inoltre, non è stata ottenuta alcuna evidenza a sostegno della formazione (i.e., di un suo coinvolgimento nella induzione di SSB) del perossinitrito. Questa suscettibilità agli effetti genotosici di prodotti della NADPH ossidasi veniva osservata in parallelo alla marcata resistenza degli astrociti agli effetti genotossici del perossinitrito esogeno, un agente che causa invece estese lesioni al DNA in altri tipi di cellule. In diversi tipi cellulari, infatti, il perossinitrito promuove la formazione mitocondriale di radicali superossido/H2O2 attraverso un meccanismo Ca2+-dipendente. La resistenza non era dipendente dallo "scavenging" del perossinitrito ma, piuttosto, dall’insufficiente accumulo di Ca2+ mitocondriale. Di conseguenza, diverse manipolazioni che promuovono l’aumento del contenuto mitocondriale di Ca2+ causavano la pronta formazione mitocondriale di H2O2 e di SSB. In conclusione, sembrerebbe che gli astrociti adottino strategie diverse per contrastare gli eventi genotossici dipendenti dall’infiammazione. Le cellule sono suscettibili al danno causato dall’H2O2, probabilmente in quanto in grado di riparare in modo fedele queste lesioni. Nel caso del perossinitrito, invece, la strategia difensiva consiste nella prevenzione del danno attraverso l’inibizione dell’accumulo mitocondriale di Ca2+ mitocondriale, critico per la formazione secondaria di superossidi/H2O2.