Titolo

LA GUANOSINA INIBISCE L’APOPTOSI INDOTTA DALLA PROTEINA BETA AMILOIDE MEDIANTE UPREGULATION DELL’ATTIVITA’ DEL PROTEASOMA IN UNA LINEA NEURONALE UMANA

 

Autori

Adriana Merlicco, Andrea Tarozzi, Fabiana Morroni, Giorgio Cantelli-Forti, Patrizia Hrelia. Dipartimento di Farmacologia, Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, via Irnerio 48, 40126 Bologna

 

Abstract

Il processo di neurodegenerazione che caratterizza la malattia di Alzheimer (AD) è associato con l’accumulo della proteina neurotossica beta-amiloide, responsabile dell’apoptosi neuronale. L’accumulo e la successiva aggregazione della proteina beta-amiloide causa disfunzione del sistema ubiquitina-proteasoma. Inoltre, il proteasoma sembra essere implicato nel meccanismo di degradazione di proteine coinvolte nell’attivazione dell’apoptosi neuronale. Numerosi studi sperimentali hanno dimostrato che le purine endogene a base adeninica esercitano effetti neurotrofici e neuroprotettivi. Recentemente è stato attribuito un ruolo neuroprotettivo anche per alcune purine a base guaninica, come la guanosina (Guo). In questo studio sono stati valutati gli effetti neuroprotettivi della Guo in una linea cellulare di neuroblastoma umano, le cellule SH-SY5Y, nei confronti dell’apoptosi indotta dal peptide beta-amiloide. L’apoptosi, in termini di perdita di attività mitocondriale e traslocazione della fosfatidilserina, è stata indotta dopo 3 h di trattamento con il peptide beta-amiloide (25-35), il core neurotossico della proteina amiloidea. Inoltre è stata valutata la capacità della Guo di modulare l’attività del proteasoma e i livelli di alcune proteine mediante western blot. Il trattamento delle cellule SH-SY5Y con Guo in presenza di beta-amiloide, inibisce in modo dose-dipendente la perdita di attività mitocondriale e la formazione di cellule apoptiche. Successivamente, per chiarire se il meccanismo di neuroprotezione sia riconducibile alla capacità di aumentare i livelli delle Heat Shock Proteins (Hsp) e l’attività del proteasoma, sono stati utilizzati inibitori specifici dell’Hsp e del proteasoma, rispettivamente KNK437 e lactacistina. L’effetto neuroprotettivo della Guo è abolito completamente dalla lactacistina, ma non dal KNK437. Inoltre si è osservata un’interessante capacità della Guo di aumentare l’attività proteolitica del proteasoma, in assenza di un incremento dei livelli di proteine ubiquitinate. Nelle medesime condizioni sperimentali, si osserva il decremento dei livelli di proteine pro-apoptotiche quali Bad e Bax. Questi risultati dimostrano che gli effetti neuroprotettivi della Guo nei confronti dell’apoptosi indotta dalla proteina beta-amiloide sono mediati in gran parte dall’attivazione del proteasoma. In particolare, viene suggerita una nuova strategia neuroprotettiva mediata dalla Guo, la quale implica una rapida degradazione delle proteine pro-apoptotiche attraverso l’attività stessa del proteasoma. Questi risultati pongono le basi giustificative per ulteriori ricerche allo scopo di identificare i bersagli molecolari e cellulari che concorrono agli effetti neuroprotettivi della Guo.