Proteomica Clinica nella Sclerosi Laterale Amiotrofica

Abstract

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia ad esito invariabilmente fatale che porta alla degenerazione progressiva e selettiva dei motoneuroni. Solo nel 10-20% delle forme familiari l’eziologia è conosciuta ed è correlata alla mutazione del gene della superossido dismutasi. In tutti gli altri casi, l’eziologia è sconosciuta e questo è un limite sia per la formulazione di una diagnosi precoce che per lo sviluppo di terapie efficaci. Attualmente la diagnosi di SLA si basa su criteri clinici che nella maggior parte dei casi sono evidenti solo a malattia conclamata, non permettendo un intervento tempestivo con farmaci neuroprotettivi. È quindi necessaria l’identificazione di marcatori precoci di malattia che siano quanto più possibile specifici e facilmente misurabili. L’obiettivo di questo studio è stato quello di analizzare, mediante un approccio proteomico, campioni biologici provenienti da pazienti affetti da SLA, con l’intento di comprendere le basi molecolari della malattia, ma anche di identificare possibili indicatori diagnostici. In una prima fase del progetto di ricerca, è stata condotta un’analisi proteomica differenziale con tecniche su base fluorescente (DIGE) e redox tra i PBMC (Peripheral Blood Mononuclear Cells) ottenuti da pazienti con la SLA e individui controllo sani. I PBMC (costituiti in gran parte da monociti e linfociti T/B) sono facilmente reperibili attraverso prelievi sanguigni e a differenza del siero possiedono un complemento proteico più facilmente analizzabile. E’ stato recentemente dimostrato come i linfociti di pazienti SLA esibiscano modifiche associate allo stress ossidativo che ricalcano i meccanismi riscontrati nel sistema nervoso, rappresentando perciò un mezzo utile per lo studio dei meccanismi patogenetici nell’uomo. Inoltre l’infiltrazione di linfociti T, macrofagi e cellule dendritiche osservata a livello del CNS dei pazienti SLA farebbe supporre una comunicazione diretta tra le cellule del sistema immunitario e i neuroni e/o microglia, probabilmente coinvolta nella patogenesi della malattia. I pazienti SLA sono stati reclutati suddividendoli a seconda dello stadio di malattia sulla base dello score di funzionalità motoria. L’analisi proteomica differenziale ha consentito di identificare le proteine differenziali mediante spettrometria di massa. I risultati ottenuti sono stati validati su un numero di soggetti singoli compatibile con un’analisi statistica logistica univariata mediante saggio dot blot e la successiva combinazione di alcuni dei parametri biometrici analizzati ha consentito di discriminare tra pazienti SLA e soggetti sani con un buon grado di sensibilità e specificità. Successivamente, è risultato importante valutare l’accuratezza predittiva del set di proteine selezionate nel diagnosticare in vitro la SLA rispetto ad una popolazione di controllo costituita da pazienti affetti da PD e pazienti affetti da MS. I risultati ottenuti hanno permesso non unicamente di discriminare le tre malattie neurodegenrative reciprocamente ma anche di creare delle correlazioni funzionali tra le stesse. Lo sviluppo di tecniche proteomiche appropriate ha consentito, inoltre, di valutare il livello di nitrazione proteica in condizioni fisiologiche e patologiche. La nitrazione proteica sembra possedere un ruolo cruciale nello sviluppo e nella progressione di diverse malattie neurodegenrative. Precedentemente considerato come un epifenomeno associato alle ultime fasi di una patologia, sembra invece rappresentare un evento primario nelle lesioni di malattie come il PD, l’AD e la SLA. Mediante un approccio proteomico, sono stati identificati specifici target proteici suscettibili di nitrazione nei PBMC e nel CSF di pazienti affetti da SLA rispetto ai soggetti sani. Tali proteine potrebbero non unicamente offrire valide informazioni sullo sviluppo e la progressione della SLA ma anche rappresentare dei possibili target diagnostici e terapeutici della malattia. Il progetto è stato condotto in collaborazione con la Dott.ssa Bendotti dell’Istituto Mario Negri di Milano e con il Dr. Mora e il Dr. Dr. Callea della Fondazione Salvatore Maugeri.