Cellule neuron-like derivate da cellule staminali mesenchimali umane come modello in vitro per la valutazione della neurotossicità indotta da metilgliossale

Il metilgliossale (MG) è un sottoprodotto della glicolisi altamente reattivo ed il principale precursore dei prodotti di glicazione avanzata (AGE) che, negli ultimi decenni, hanno suscitato l'attenzione della comunità scientifica a causa dell’ormai noto coinvolgimento in vari processi fisiopatologici, tra cui declino cognitivo associato all’invecchiamento e malattie neurodegenerative. In questo studio, è stata valutata la citotossicità di MG utilizzando un modello in vitro derivato da cellule staminali/stromali umane, in particolare cellule neuron-like ottenute da cellule staminali mesenchimali isolate dal cordone ombelicale (hNLC). È stato osservato che MG induce apoptosi a basse concentrazioni (≥10 μM), riduce la vitalità cellulare (≥25 μM) ed i livelli dell’enzima gliossalasi-1 (Glo-1) (≥25 μM), inibisce la crescita cellulare (≥5–10 μM) ed altera l’espressione dei marcatori neuronali MAP-2 e NSE (≥10 μM). Le alterazioni morfologiche iniziano a 100 μM e vengono esacerbate alle concentrazioni più elevate. È interessante notare che significativi effetti tossici erano visibili già a 10 μM, concentrazione notevolmente inferiore rispetto a quanto riportato in studi precedenti condotti su linee cellulari di neuroblastoma umano, cellule primarie animali e iPSC umane. Inoltre, questo range di concentrazioni è paragonabile ai livelli riscontrati in campioni biologici di pazienti affetti da patologie quali diabete tipo II e malattia di Alzheimer. Le hNLC, neuroni primari umani, sono cellule “sane” e perciò costituiscono un modello cellulare adeguato alla comprensione dei meccanismi di risposta cellulare all’esposizione a MG in quanto rappresentano meglio le proprietà fisiologiche e biochimiche del cervello.