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Responsabile Rita Carini
Settore di ricerca Patologia Generale
Personale docente    
Personale non-docente Elisa Alchera  Caterina Dal Ponte  Chiara Imarisio               
Obiettivi della ricerca 1) Ruolo della attivazione di HIF-1 e della espressione della anidrasi carbonica IX nella induzione del precondizionamento ritardato degli epatociti.
Risultati ottenuti 1)  Studi compiuti nel cuore mostrano che il precondizionamento può produrre effetti protettivi anche diverse ore dopo la sua applicazione. Tale fenomeno noto come “precondizionamento ritardato” implica che la iniziale attivazione di mediatori costitutivi (per sua natura necessariamente transitoria) deve essere sostenuta ed integrata dalla produzione di mediatori di nuova sintesi.
In questo studio abbiamo sviluppato un modello cellulare di precondizionamento epatico ritardato al fine di iniziare a studiare gli eventi molecolari responsabili del suo sviluppo. A tale scopo abbiamo utilizzato epatociti in coltura primaria precondizionati con una breve ipossia-riossigenazione o CGS21680 24 h prima l’esposizione ad ischemia simulata (ipossia in assenza di siero e glucosio). I nostri dati mostrano che il precondizionamento ritardato previene il danno cellulare, l’acidosi intracellulare e l’accumulo di Na+ indotto da ipossia. Questi effetti sono associati all’attivazione del fattore di trascrizione nucleare HIF-1 ed alla espressione della anidrasi carbonica IX (CAIX), un enzima di transmembrana che catalizza la produzione di bicarbonato. La inibizione della PKC e di PI3K abolisce la traslocazione nucleare di HIF-1, la espressione della CAIX e l’azione protettiva del precondizionamento ritardato. L’espressione di CAIX è prevenuta anche bloccando l’attività trascrizionale di HIF-1 tramite l’impiego del dominante negativo della subunità beta di HIF-1. La inibizione di CAIX con acetazolamide od il blocco dell’influsso di bicarbonato con DIDS reverte inoltre gli effetti protettivi del precondizionamento ritardato sull’acidosi intracellulare e sull’accumulo di Na+. Questi dati mostrano che la stimolazione dei recettori A2a dell’adenosina induce il precondizionamento ritardato degli epatociti inducendo la attivazione di HIF-1. HIF-1, inducendo la espressione di CAIX aumenta la tolleranza degli epatociti al danno ischemico tramite il mantenimento dell’omeostasi del Na+. 
Obiettivi della ricerca 2) Il precondizionamento epatico nell’uomo: primi dati sui mediatori molecolari coinvolti
Risultati ottenuti 2)  Questo studio è stato fatto in collaborazione con il Prof Grazi, Ospedale S.Orsola Bologna. Il Prof Grazi ha intrapreso una ricerca pilota per valutare gli effetti del precondizionamento ischemico (IPC) sul trapianto ortotropico di fegato (OLT) nel paziente.
Per tale ricerca è stato comparato il decorso post-operatorio di pazienti riceventi, da donatori deceduti, l’organo sottoposto (gruppo IPC+, n=23) o meno (gruppo IPC- n=24) ad IPC (10 min ischemia+15 min di riperfusione). I dati ottenuti hanno mostrato nel gruppo IPC+, pur in presenza di una elevata variabilità di risposta individuale, si produce una significativa riduzione della necrosi epatica (evidenziata come rilascio di AST ed ALT) riscontrabile nei primi 2 giorni dal trapianto rispetto al gruppo IPC-. 0 pazienti del gruppo IPC+ e 1 paziente del gruppo IPC- hanno presentato mancato funzionamento primario del fegato. La sopravvivenza a 10 mesi dei pazienti e dell’organo è stata rispettivamente del 100% e 91% nel gruppo IPC+ e del 92% ed 82% nel gruppo IPC-. I mediatori molecolari degli effetti protettivi del precondizionamento epatico nell’uomo sono al momento sconosciuti. In questa ricerca abbiamo iniziato a valutarli prendendo in considerazione un mediatore molecolare critico della epatoprotezione da precondizionamento nei modelli animali: la fosfatidil-inositolo-3,4,5 chinasi (PI3K). A tale sono state analizzate le biopsie epatiche ottenute in 10 pazienti IPC- e 10 pazienti IPC + dei gruppi precedentemente esaminati. I nostri risultati evidenziano nel gruppo di pazienti sottoposti a precondizionamento (PI+), il coinvolgimento di segnali mediati da (PI3K) attraverso una riduzione dell’espressione della fosfatasi PTEN implicata nel catabolismo di fosfatidil-inositolo-3,4,5-trifosfato (PIP3) e nella variabile attivazione di PKB-Akt una delle protein chinasi a valle di PI3K implicata nella regolazione dei processi di sopravvivenza cellulare. In maniera interessante il confronto fra l’attivazione di PKB-Akt e l’efficacia del precondizionamento nel ridurre i danni da ischemia riperfusione ha evidenziato le presenza di una correlazione inversa molto stretta fra i valori di PKB-Akt nelle biopsie epatiche dei soggetti PI+ e i livelli ematici di AST (r = -0.769; p=0.026) e ALT (r= -0.738; p=0.036) nelle prime 24/48 ore dopo il trapianto. Al contrario non si è osservate nessuna correlazione significativa fra i valori di PKB-Akt e AST o ALT nei soggetti non precondizionati PI-.
 
Collaborazioni in atto  
Comunicazioni a congressi  
Pubblicazioni
Adenosine-dependent activation of hypoxia-inducible factor-1 induces late preconditioning in liver cells.