Studio pilota in un modello murino di malattia di Parkinson sottoposto a trattamento cronico con un inibitore dell’enzima lisosomiale glucocerebrosidasi

La glucocerebrosidasi è un enzima lisosomiale coinvolto nel metabolismo degli sfingolipidi. Mutazioni in eterozigosi a carico del gene GBA1 rappresentano il principale fattore di rischio genetico per lo sviluppo della malattia di Parkinson, dopo l’età. Non esistono, tuttavia, evidenze certe che spieghino come il deficit dell’enzima glucocerebrosidasi predisponga ad un aumentato rischio di sviluppare la malattia, giustificando quindi il crescente interesse sull’argomento all’interno della comunità scientifica. Lo sviluppo di modelli animali di malattia è di fondamentale importanza per identificare i meccanismi che potrebbero favorirne l’insorgenza e spiegare il fenotipo clinico osservabile nei pazienti. In questo lavoro di tesi è stato utilizzato l’inibitore farmacologico conduritolo-β-epossido (CBE) per indurre un deficit sistemico parziale dell'attività della glucocerebrosidasi paragonabile a quello associato ai pazienti con mutazioni di GBA1 in eterozigosi. La somministrazione cronica (50 giorni) di CBE (50 mg/kg, i.p.) è stata combinata con la somministrazione di una classica neurotossina capace di indurre la malattia di Parkinson, l’1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidrossipiridina (MPTP, 30 mg/kg, i.p. per 5 giorni). Lo scopo della mia tesi è stato quello di approfondire gli effetti del deficit di glucocerebrosidasi al fine di dimostrare se un un’inibizione prolungata dell’attività dell’enzima (50 giorni) potesse far emergere nuove evidenze in termini di danno nigrostriatale, attivazione della microglia, accumulo di α-sinucleina e deficit della sfera cognitiva. A tale scopo gli animali sono stati sottoposti ad una serie di valutazioni comportamentali per valutare la presenza di eventuali deficit cognitivi, associata ad un’analisi approfondita dei correlati neuroanatomici, biomolecolari e neuroinfiammatori del trattamento combinato con CBE e MPTP. Il modello sperimentale utilizzato in questo lavoro di tesi mostra che il deficit di attività dell’enzima glucocerebrosidasi, indotto mediante trattamento cronico con CBE per 50 giorni, provoca un lieve aumento della risposta neuroinfiammatoria senza causare una perdita neuronale a livello della via nigrostriatale, coinvolta nello sviluppo della malattia di Parkinson. Al tempo stesso però causa un aumento dell’espressione dell’α-sinucleina totale e patologica. Il trattamento con MPTP, invece, induce una più lieve risposta infiammatoria ma una più consistente perdita dei neuroni dopaminergici a livello della substantia nigra. Tuttavia, il trattamento combinato con CBE e MPTP peggiora ulteriormente il processo neuroinfiammatorio senza inficiare il processo degenerativo dopaminergico nella substantia nigra, mostrando però un iniziale processo di aggregazione dell’α-sinucleina. Nel complesso, tale modello replica, sia dal punto di vista biochimico che comportamentale, alcuni degli aspetti che si osservano nei pazienti con malattia di Parkinson con una mutazione in eterozigosi a carico del gene GBA1.