Distribuzione cellulare e secrezione di pro-Nerve Growth Factor: studio in un modello animale di ratto diabetico

Scopo dello studio. Il sistema colinergico cerebrale regola la secrezione dell'NGF e dipende troficamente da esso. È stato ipotizzato che le alterazioni associate al suddetto sistema siano anche dovute ad un difetto della maturazione della stessa neurotrofina a partire dal suo precursore, il proNGF, nonché ad alterazioni dell'attività biologica dovute alle interazioni con diversi sistemi recettoriali. A fronte di dati pubblicati in letteratura, abbiamo studiato la distribuzione intracellulare del proNGF e i processi di secrezione delle differenti isoforme, sia in un modello di ratto sano, che in uno diabetico. Strategia sperimentale. Ratti adulti sono stati trattati con un'iniezione intraperitoneale di streptozotocina (STZ) al fine indurre il diabete di tipo I (DT1). I ratti con glicemia superiore a 300mg/dl sono stati inseriti nei gruppi sperimentali, sono stati quindi sacrificati dopo quattro settimane dall'induzione del DT1. Dopo la decapitazione ed estrazione dell'encefalo, gli ippocampi sono stati prelevati ed omogeneizzati. Successivamente è stato effettuato un frazionamento subcellulare mediante ultracentrifugazione e sono state estratte le proteine relative alle frazioni di interesse. Le tecniche utilizzate per le analisi biochimiche sono state: immunoprecipitazione, Western Blotting, Lectin Blotting. È stato inoltre studiato il rilascio attività-dipendente dell'NGF mediante un sistema di superfusione in cui fettine di ippocampo sono state stimolate con un agonista muscarinico. L'NGF secreto è stato valutato mediante le tecniche suddette.Risultati. Nel ratto sano le isoforme di proNGF glicosilate in modo differente localizzano in differenti compartimenti subcellulari. Tuttavia, mediante esperimenti di superfusione, è emerso che l'isoforma di proNGF prevalentemente secreta dopo stimolazione colinergica è quella a 50kDa. Nel ratto diabetico si osservano una maggiore e differente espressione del proNGF rispetto al controllo sano associato ad un difettiva glicosilazione dello stesso (incremento della forma deglicosilata a 34kDa). Le isoforme di proNGF secrete in seguito a stimolazione colinergica (esperimenti di superfusione) sono state in prevalenza quelle a 34 e 25kDa. Conclusioni. Lo studio della distribuzione cellulare e della caratterizzazione delle diverse isoforme di proNGF presenti nel modello animale studiato, mettono in evidenza come i processi di maturazione e secrezione siano sensibili e condizionabili da entità morbose come il diabete.